Relación entre la obesidad y el deterioro cognitivo como base para la identificación de biomarcadores de riesgo

Abstract

[spa] El deterioro cognitivo es una patología que no tiene cura a día de hoy, por lo que cobra mucha importancia la identificación de biomarcadores tempranos para poder poner en marcha estrategias de prevención. En los últimos años se ha establecido una estrecha relación entre el deterioro cognitivo con la obesidad y el sobrepeso. De este modo, al identificar las alteraciones metabólicas comunes entre ambas patologías se podrían elucidar alteraciones transcripcionales que podrían usarse como biomarcadores para el diagnóstico temprano del deterioro cognitivo. En este trabajo se ha realizado una revisión sistemática de la literatura científica actual y se han identificado las principales vías metabólicas que relacionan el sobrepeso y la obesidad con la alteración cognitiva. Las vías seleccionadas han sido: inflamación, metabolismo energético alterado, estrés oxidativo, disfunción mitocondrial y degeneración neuronal. Dentro de cada vía se han identificado aquellos genes que se han considerado más aptos para proponerse como posibles biomarcadores de riesgo cognitivo asociado al sobrepeso/obesidad, también gracias a la revisión de las publicaciones más relevantes. De la tabla de genes/biomarcadores propuestos, se han seleccionado 4 para analizar en muestras de células mononucleares de sangre periférica de pacientes con deterioro cognitivo: IGF1, DNML1, PSEN1 y TREM2. Uno de estos biomarcadores, el gen DNML1, relacionado con la disfunción mitocondrial, tuvo mayores niveles de expresión en PBMC de pacientes con enfermedad de Alzheimer. Por otra parte, la expresión en PBMC del gen PSEN1, que se ha relacionado con la deposición de placas ß-amiloides propia del Alzheimer, correlacionó positivamente con los niveles de expresión de DNML1, los valores de circunferencia de la cintura, la ratio entre la circunferencia de la cintura y la cadera y el tejido adiposo visceral, en las muestras analizadas. En resumen, vías metabólicas alteradas en el sobrepeso/obesidad son de utilidad para la identificación de biomarcadores que podrían ayudar a diagnosticar de manera temprana a personas en una situación de riesgo de padecer alteración en la función cognitiva.

[eng] Cognitive impairment is a pathology that has no cure today, which is why the identification of early biomarkers is very important in order to implement prevention strategies. In recent years, a close relationship has been established between cognitive impairment and obesity and overweight. In this way, by identifying the common metabolic alterations between both pathologies, transcriptional alterations could be elucidated that could be used as biomarkers for the early diagnosis of cognitive impairment. In this work, a systematic review of the current scientific literature has been carried out and the main metabolic pathways that relate overweight and obesity to cognitive impairment have been identified. The selected pathways have been: inflammation, altered energy metabolism, oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neuronal degeneration. Within each pathway, those genes that have been considered most suitable to be proposed as possible biomarkers of cognitive risk associated with overweight/obesity have been identified, also thanks to the review of the most relevant publications. From the table of proposed genes/biomarkers, 4 have been selected to analyze in samples of peripheral blood mononuclear cells from patients with cognitive impairment: IGF1, DNML1, PSEN1 and TREM2. One of these biomarkers, the DNML1 gene, related to mitochondrial dysfunction, had higher expression levels in PBMC from patients with Alzheimer's disease. On the other hand, the expression in PBMC of the PSEN1 gene, which has been related to the deposition of ß-amyloid plaques typical of Alzheimer's, was positively correlated with the expression levels of DNML1, waist circumference values, the ratio between waist and hip circumference and visceral adipose tissue, in the samples analyzed. In summary, altered metabolic pathways in overweight/obesity are useful for the identification of biomarkers that could help to early diagnose people at risk of suffering from alterations in cognitive function.