Sistema disperso de identificación de la dinámica de la leptina en mujeres con obesidad

Según los CDC, la prevalencia de la obesidad en los Estados Unidos fue del 42,4 % en 2017-2018. La prevalencia de la obesidad en los Estados Unidos aumentó del 30,5 % al 42,4 % entre 1999 y 2018. La obesidad se ha relacionado con enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebrovasculares, diabetes tipo 2 y una variedad de tumores malignos. Estas son algunas de las causas de muerte más comunes que se pueden evitar. En 2008, el costo médico anual de la obesidad en los Estados Unidos se estimó en $147 mil millones.

Es importante comprender la causa raíz de la obesidad en términos de desequilibrio hormonal. Para regular la ingesta de alimentos, el cerebro responde a las señales del tejido graso (adiposo), el páncreas y el tubo digestivo. Estas instrucciones se transmiten a través de hormonas como la leptina, la insulina y la grelina, así como otras moléculas pequeñas. Entre ellos, la leptina es una hormona de señalización que es esencial para señalar al cerebro en la supresión del apetito. Regula la ingesta de alimentos, el metabolismo, el gasto de energía y el peso corporal. Por lo tanto, se sabe que la regulación de la leptina está estrechamente relacionada con enfermedades como la obesidad.

En un nuevo estudio de investigadores de NYU Tandon y otras escuelas, el grupo analizó el comportamiento de dos hormonas neuroendocrinas, la leptina y el cortisol (una hormona del estrés), en una cohorte de pacientes con obesidad. Utilizaron un enfoque teórico del sistema que puede estimar con precisión los patrones de secreción interna, los tiempos, las amplitudes, la cantidad de pulsos secretores de hormonas subyacentes, la infusión y las tasas de eliminación de hormonas en pacientes con obesidad midiendo solo el análisis de sangre de 24 horas de sus hormonas.

Los hallazgos sugieren un método para modelar matemáticamente las hormonas leptina y cortisol para caracterizar cómo interactúan como parte de un sistema más grande. Debido a que la relación entre las hormonas leptina y cortisol es compleja, los nuevos resultados y proyecciones nos ayudarán a comprender cómo estas hormonas trabajan juntas para mantener el cuerpo en un estado de homeostasis.

Los investigadores demostraron una relación negativa entre la leptina y la secreción de cortisol, basándose en una prueba estadística llamada prueba de causalidad de Granger entre los pacientes con obesidad. Estos resultados indican que los aumentos de cortisol se asocian prospectivamente con reducciones de leptina, lo que sugiere una relación inhibitoria negativa en 14 de las 18 mujeres obesas investigadas. La leptina reducida puede resultar en una disminución de la saciedad y, por lo tanto, conducir a la obesidad.

El modelo puede ser una contribución crucial hacia el desarrollo potencial de la próxima generación de sistemas médicos ágiles de circuito cerrado relacionados con la obesidad. Dichos sistemas médicos de circuito cerrado de próxima generación identificarán las desviaciones de la homeostasis y sugerirán las intervenciones necesarias que se beneficien del seguimiento regular de los eventos secretores de hormonas y los parámetros del sistema endocrinológico subyacente. De esta manera, se pueden prevenir afecciones complejas como la obesidad desde la raíz, lo que se traduce en un aumento general de la calidad de vida y una reducción del gasto médico nacional total.