Owecki M. Otyłość epidemią XXI wieku.doc

treść artykułu:

Wstęp
Obecnie coraz więcej osób jest otyłych. Otyłość – ze względu na rozpowszechnienie – stanowi ważny społeczny problem zdrowotny. Podstawowym sposobem rozpoznania otyłości jest obliczenie wskaźnika masy ciała (body mass index – BMI) poprzez podzielenie masy ciała wyrażonej w kilogramach przez wzrost w metrach podniesiony do potęgi drugiej. U ludzi dorosłych nadwagę rozpoznaje się na podstawie BMI między 25 a 29,9 kg/m2, a otyłość, gdy BMI wynosi 30 kg/m2 i więcej. W Polsce otyłość stwierdzono u ok. 4 mln osób, co stanowi ponad 1/10 społeczeństwa [1], a w Stanach Zjednoczonych, gdzie przeprowadzono najwięcej badań nad otyłością, 1/3 ludności ma nadwagę i 1/3 jest otyła. Nasuwa się więc pytanie, czy tak często występującą dużą masę ciała u człowieka należy uznawać za chorobę czy raczej traktować jako stan fizjologiczny, tym bardziej że wątpliwości może także budzić arbitralne ustalanie norm masy ciała człowieka. Dowiedziono jednak, że pomimo częstego występowania otyłości nie można uznać za normę fizjologiczną, co więcej, potwierdzono badaniami epidemiologicznymi, że przyjęte kryteria nieprawidłowej masy ciała człowieka odpowiadają patologicznym następstwom nadwagi i otyłości [2].
Równolegle ze wzrostem rozpowszechnienia nadwagi i otyłości w Europie oraz Stanach Zjednoczonych ostatnie lata przyniosły większe zainteresowanie badaczy otyłością oraz znaczne zwiększenie nakładów na badania poświęcone tej chorobie. Jednak pomimo zaangażowania dużych środków, nadal nie są całkowicie poznane mechanizmy biochemiczne, komórkowe i molekularne, które stanowią podłoże otyłości. Co więcej, wyniki licznych badań wykazały, że przyjmowanie pokarmu i intensywność przemiany materii są jednym z najbardziej skomplikowanych procesów w organizmie ludzkim.

Epidemiologia otyłości
Zjawisko epidemii otyłości powstało bardzo niedawno, zaledwie w II połowie XX i początku XXI w., co więcej, liczne dane zapowiadają narastanie jej rozmiarów w przyszłości. W ujęciu historycznym nadwaga nigdy nie stanowiła problemu, raczej była powodem do dumy oraz synonimem zdrowia i dobrobytu, a osoby otyłe budziły sympatię i zaufanie. Już na przełomie XVI i XVII w. Szekspir, ustami Juliusza Cezara, przekonuje o tym, że władca woli sługi tłuste niż chude, bo tym pierwszym łatwiej zaufać i można weselej z nimi spędzać czas, a ci drudzy są ciągle głodni i przez to niebezpieczni (William Szekspir, Juliusz Cezar, akt 1, scena 2). Szukając historycznych przyczyn obserwowanej obecnie epidemii otyłości, należy pamiętać o tym, że w przeszłości ciągła walka o pożywienie i ciężka praca fizyczna w naturalny sposób ograniczały nadmierny rozwój tkanki tłuszczowej, a ponadto średni wiek człowieka wynosił w starożytności i średniowieczu zaledwie ok. 20–25 lat i nie wystarczał do rozwoju otyłości w skali epidemicznej. Wobec powyższych argumentów można przyjąć, że w przeszłości otyłość dotyczyła tylko niewielkiej części społeczeństwa i nie nosiła znamion epidemii.
Być może najważniejszą przyczyną dzisiejszego rozpowszechnienia otyłości są gwałtowne zmiany naturalnego środowiska człowieka zachodzące od początku XX w. Wcześniej, przez dziesiątki tysięcy lat uwarunkowania przyrody zmusiły człowieka do wykształcenia układu regulującego przyjmowanie pokarmu w taki sposób, by pierwszeństwo miało gromadzenie zapasów w ustroju. Z tego powodu pokarmy bogate w energię są wybierane w pierwszej kolejności, ponieważ organizm rozpoznaje je jako smaczniejsze. Jednak od XX w. człowiek nastawiony na zdobywanie bogatego w energię pokarmu uzyskał łatwy dostęp do dużej ilości pożywienia, bez konieczności zdobywania go własnymi rękami. Stan ten w niezwykle krótkim dla historii człowieka czasie doprowadził do wybuchu epidemii otyłości i obecnie szacuje się, że na świecie ok. 25% dorosłych ludzi ma nadwagę [3]. Krajem o szczególnie dużym odsetku ludzi otyłych są Stany Zjednoczone Ameryki, ponieważ w 2005 r. u 33,6% Amerykanów stwierdzono nadwagę (BMI 25–30 kg/m2), u 23,9% rozpoznano otyłość (BMI 31–40 kg/m2) i u 3% otyłość olbrzymią (BMI > 40 kg/m2), a zatem 60,5% dorosłych obywateli USA miało zbyt dużą masę ciała [4].
Szczególnie negatywnym zjawiskiem jest zwiększenie częstości występowania nadwagi i otyłości [5]. W USA od lat 80. XX w. częstość występowania otyłości podwoiła się wśród dorosłych i potroiła wśród dzieci [3, 6], co potwierdzają także obserwacje z ostatnich lat – częstość występowania otyłości wśród amerykańskich mężczyzn w latach 1999–2004 wzrosła z 27,5 do 31,1%, natomiast wśród kobiet nie zmieniła się – w 1999 r. otyłość występowała u 33,4%, a w 2004 r. u 33,2% Amerykanek [7]. Alarmujące jest, że od 1999 r. do 2004 r. częstość występowania nadwagi wśród amerykańskich chłopców zwiększyła się z 14 do 18,2%, a wśród dziewcząt z 13,8 do 16%. W rezultacie, w 2004 r. nadwagę miało 17,1% amerykańskich dzieci i młodzieży [7].
W Europie otyłość występuje nieco rzadziej niż w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Wśród mieszkańców Europy ok. 50% dorosłych oraz 30% dzieci i młodzieży ma nadwagę, przy czym wśród dorosłych i dzieci z nadwagą u ok. 1/3 stwierdza się otyłość. Najwięcej otyłych osób dorosłych mieszka w Szkocji (22,4% mężczyzn, 26% kobiet) oraz w Albanii (22,8% mężczyzn,35,6% kobiet) [8]. Podobnie jak w USA, również w Europie obserwuje się coraz częstsze występowanie otyłości, co potwierdzają dane Światowej Organizacji Zdrowia (World Health Organization – WHO), zgodnie z którymi od lat 80. XX w. średnia zapadalność na tę chorobę na terenie Europy wzrosła 3-krotnie, przy czym to niekorzystne zjawisko dotyczy także dzieci i młodzieży. W Szwajcarii np. odsetek otyłych dzieci i młodzieży wzrósł z 4% w 1960 r. do 18% w 2003 r. Uzupełnieniem powyższych danych demograficznych mogą być obliczenia, które wykazują, że przewidywana liczba osób otyłych w Europie w 2010 r. wyniesie 150 mln dorosłych i 15 mln dzieci [9, 10].
W Polsce stwierdza się również duże rozpowszechnienie nadwagi i otyłości, ponieważ wg ogłoszonych w 2007 r. danych Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) uzyskanych z Narodowego Spisu Ludności przeprowadzonego w 2004 r. co 3. dorosły Polak ma nadwagę, a co 8. jest otyły. Podobnie jak na pozostałych obszarach Europy, także i w naszym kraju zwiększa się ponadto zapadalność na otyłość, zwłaszcza wśród mężczyzn. Według cytowanych powyżej danych GUS, od 1996 r. do 2004 r. zaobserwowano wzrost odsetka mężczyzn z nadwagą o ponad 3%, przy czym największy, bo 6-procentowy, przyrost liczby mężczyzn z nadwagą i otyłością odnotowano wśród mieszkańców województw łódzkiego, podlaskiego i świętokrzyskiego, podczas gdy w pozostałych województwach był on mniejszy. Jedynie w województwie śląskim w tym samym czasie odsetek mężczyzn z nadwagą zmniejszył się o 1,5%. W przeciwieństwie do mężczyzn, liczba kobiet ze zbyt dużą masą ciała nie zmieniła się w Polsce od 1996 r., z wyjątkiem województw lubelskiego i pomorskiego, w których zwiększył się odsetek kobiet z nadwagą (odpowiednio o 4,2 i 2,6%) [1]. Zauważa się również wzrost częstości występowania nadwagi wśród dzieci i młodzieży, np. w Krakowie odpowiednio z 7,5 i 6,5% w 1971 r. do 15,2 i 11,8% w 2000 r. [11], a zwiększenie otyłości wśród polskiej młodzieży potwierdziły badania z 2005 r. przeprowadzone przez Zakład Medycyny Szkolnej Instytutu Matki i Dziecka wśród ponad 8 tys. polskich gimnazjalistów, które wykazały nadwagę u 8,8% uczniów, a otyłość u 4,5% uczniów w wieku 13–15 lat [12].

Następstwa otyłości
W 1998 r. Światowa Organizacja Zdrowia zdefiniowała otyłość jako chorobę przewlekłą, która prowadzi do wielu powikłań i skraca życie [13]. Najważniejszym niekorzystnym następstwem otyłości jest zwiększenie umieralności, przy czym ryzyko zgonu wzrasta ze zwiększeniem się BMI [14, 15]. Szacuje się, że w USA 300 tys. zgonów rocznie jest spowodowanych powikłaniami otyłości [16]. Umieralność związana z otyłością wynika przede wszystkim ze znacznie częstszego występowania chorób układu krążenia: nadciśnienia tętniczego, niewydolności serca, serca płucnego, zatorowości płucnej, choroby niedokrwiennej serca oraz żylaków kończyn dolnych [17, 18]. Znaczenie otyłości dla patologii chorób serca uwzględniono m.in. w klasyfikacji American Heart Association, gdzie uznano, że otyłość jest jednym z głównych modyfikowalnych czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca [19]. Niekorzystnym zjawiskiem okazuje się również fakt, że otyłość zwiększa zapadalność na cukrzycę typu 2 i dyslipidemię. Według kryteriów Międzynarodowej Federacji Cukrzycowej (International Diabetes Federation – IDF) obie te patologie, wraz z otyłością i nadciśnieniem tętniczym, stanowią składowe zespołu metabolicznego, który, nieleczony, znacznie zwiększa umieralność [20].
Należy także podkreślić, że otyłość zwiększa ryzyko wystąpienia chorób nowotworowych, przy czym zwiększone w otyłości ryzyko zachorowania udowodniono dla raka piersi u kobiet po menopauzie, raka endometrium, jelita grubego, pęcherzyka żółciowego, trzustki i nerki [21–27]. Związek między rozwojem nowotworów a otyłością nie jest wyjaśniony, jednak za jedną z przyczyn kancerogenezy w otyłości uznano występowanie insulinooporności, która zwiększa stężenia zależnych od insuliny czynników wzrostu. Dodatkowo u otyłych kobiet wykazano większe stężenia wolnych estrogenów i małe stężenia globuliny wiążącej hormony płciowe (sex hormone-binding globulin – SHBG), co sprzyja przerostowi endometrium i może stanowić czynnik ryzyka rozwoju raka endometrium oraz piersi.
Następstwem otyłości są również choroby układu pokarmowego: kamica żółciowa, choroba refluksowa i niealkoholowe stłuszczenie wątroby. Otyli cierpią na zaburzenia układu oddechowego: duszność, zespół bezdechu sennego, zespoły hipowentylacji i zespół Pickwicka. Do urologiczno-nefrologicznych powikłań otyłości należą: nietrzymanie moczu, kamica nerkowa oraz ogniskowe segmentalne stwardnienie nerek. Powikłania neurologiczne obejmują: udary krwotoczne i niedokrwienne oraz idiopatyczne nadciśnienie wewnątrzczaszkowe. U większości otyłych dochodzi do zaburzeń w obrębie układu ruchu – najczęściej występuje choroba zwyrodnieniowa stawów – i w rezultacie unieruchomienia oraz inwalidztwa. Wykazano również częstsze występowanie zmian skórnych – rozstępy, cellulitis, czyraki i rogowacenie ciemne. U otyłych kobiet znacznie częściej pojawiają się ponadto zespół policystycznych jajników, niepłodność i patologie ciąży [28].
W krótkim omówieniu klinicznych konsekwencji otyłości nie można pominąć następstw psychicznych, do których należą: depresja, brak akceptacji swojego wyglądu i niższa ocena społeczna, przy czym paradoksalnie – poprzez uruchomienie psychologicznych mechanizmów wynagradzania jedzeniem – u wielu otyłych ludzi dochodzi do wzmożenia łaknienia i postępu otyłości.

Czynniki środowiskowe sprzyjające otyłości
Powszechnie wiadomo, że nadwadze i rozwojowi otyłości sprzyjają dwie główne grupy czynników środowiskowych – nieprawidłowe odżywianie i mała aktywność fizyczna. Omówienie ich wykracza poza ramy niniejszego artykułu, jednak w celu wzbogacenia dyskusji autor przytoczy kilka najnowszych poglądów dotyczących wybranych zagadnień, które stanowią obecnie pole intensywnych badań.
Znanym czynnikiem ryzyka rozwoju otyłości jest siedzący tryb życia, lecz udowodniono, że sposób, w jaki spędzamy czas, siedząc, istotnie wpływa na zwiększenie masy ciała, przy czym szczególną uwagę należy zwracać na czas poświęcany oglądaniu telewizji. Wyniki badania Nurses’ Health Study wykazały, że oglądanie telewizji przez 2 godz. dziennie zwiększa ryzyko rozwoju otyłości o 23% i ryzyko zachorowania na cukrzycę o 14%. Dla porównania, w tym samym badaniu udowodniono, że intensywne spacery przez godzinę dziennie zmniejszają to ryzyko odpowiednio o 24 i 34% [29]. Zaobserwowano również, że ogrzewanie i klimatyzacja dodatkowo zwiększają ryzyko rozwoju otyłości wynikające z braku wysiłku fizycznego i siedzącego trybu życia, gdyż zmniejszają one ilość energii wydatkowanej przez człowieka i tym samym sprzyjają powstawaniu nadwagi [30]. Innym przedmiotem badań jest wpływ skrócenia czasu snu na zwiększenie stężenia greliny i leptyn [31], prowadzący w ten sposób do zwiększenia łaknienia i w konsekwencji przyrostu masy ciała [32].
Oprócz zagadnień wymienionych powyżej na szczególną uwagę zasługuje fakt, że ważnym czynnikiem ryzyka rozwoju otyłości jest niedożywienie u matki. Wykazano bowiem że dzieci niedożywionych matek częściej są otyłe i chorują na cukrzycę typu 2 [33]. Zjawisko to próbowano wyjaśnić za pomocą eksperymentów na modelach zwierzęcych, w których potomstwo niedożywionych myszy po urodzeniu zwiększyło masę znacznie szybciej niż myszy urodzone przez prawidłowo odżywione matki. Co ciekawe, u potomstwa niedożywionych myszy wcześniej pojawiały się większe stężenia leptyny, przy czym zaburzenia wydzielania leptyny u myszy w okresie noworodkowym trwale upośledzały funkcję podwzgórza, co prowadziło do wykształcenia nieprawidłowych mechanizmów regulacji łaknienia i sytości w późniejszym okresie życia [34]. Jednak w przeciwieństwie do zależności stwierdzonych u zwierząt, u ludzi związek między niedożywieniem u matki i otyłością u dziecka jest bardziej skomplikowany, gdyż – oceniając wpływ niedożywienia u matki na występowanie nadwagi u dzieci – nie sposób pominąć czynników społecznych, takich jak ubóstwo i doświadczenie głodu, które rodzą chęć przekarmiania dzieci, a także niski status społeczny, wiążący się z niższą wiedzą o prawidłowym żywieniu oraz dostępem do tańszej i jakościowo gorszej żywności. Uwzględnić należy ponadto wpływ czynników psychologicznych, np. niedożywienie matki spowodowane chorobą psychiczną może prowadzić do niewłaściwego sposobu żywienia rodziny.

Czynniki wewnątrzustrojowe sprzyjające otyłości
W praktyce klinicznej nie budzi wątpliwości fakt, że ludzie o zbliżonych nawykach żywieniowych i podobnej aktywności fizycznej bardzo często znacznie różnią się predyspozycjami do zwiększenia masy ciała i w konsekwencji trzeba przyjąć, że muszą istnieć dodatkowe czynniki wewnątrzustrojowe, które pobudzają lub hamują gromadzenie zapasów tłuszczu. Do czynników wewnątrzustrojowych odgrywających rolę w regulacji gromadzenia zapasów należą: układy nerwowy, dokrewny i pokarmowy oraz mięśnie szkieletowe i tkanka tłuszczowa. Omówienie roli pierwszych czterech spośród wymienionych składowych przekracza ramy niniejszej pracy. W dalszej części omówiono jedynie krótko rolę tkanki tłuszczowej.

Rola tkanki tłuszczowej w rozwoju otyłości
Do niedawna uważano, że głównymi przyczynami rozwoju otyłości są zaburzenia odczuwania głodu i sytości oraz zmniejszenie zużycia energii przez mięśnie szkieletowe. Nie można tych poglądów kwestionować, jednak wymagają one obecnie modyfikacji, gdyż w regulacji przemiany materii nie uczestniczą jedynie mięśnie szkieletowe, wątroba oraz układy nerwowy i dokrewny, a badania prowadzone w ostatnich latach dostarczają wiadomości o roli tkanki tłuszczowej w patogenezie otyłości. Uznano, że tkanka tłuszczowa nie jest wyłącznie magazynem, który przechowuje energię w formie triacylogliceroli i uwalnia ją w postaci wolnych kwasów tłuszczowych, ale że czynnie uczestniczy w utrzymaniu energetycznej równowagi ustroju i jest organem wydzielania wewnętrznego [28, 35, 36]. Komórki tłuszczowe wpływają na metabolizm poprzez wytwarzanie i uwalnianie substancji o działaniu dokrewnym, które określono terminem adipocytokiny [37]. Adipocytokiny umożliwiają tkance tłuszczowej udział w zwrotnej regulacji łaknienia, wydatkowania energii i insulinooporności. Do adipocytokin zalicza się m.in.: adypsynę albo czynnik D [38–41], properdynę [42], czynnik martwicy nowotworów a (tumour necrosis factor a – TNF-α) [43, 44], leptynę [45, 46] i adiponektynę [47–52]. Co ważne, tkanka tłuszczowa nie jest jedynym miejscem syntezy większości adipocytokin, ponieważ niemal wszystkie mogą być dodatkowo wytwarzane w innych tkankach, z wyjątkiem leptyny, adypsyny i adiponektyny, które pochodzą wyłącznie z adipocytów [53].
Próbę systematyzacji adipocytokin z podziałem na grupy przedstawiono poniżej [27]:
• hormony – leptyna, rezystyna, angiotensynogen, adiponektyna, estrogeny,
• cytokiny – interleukiny (przede wszystkim interleukina 6 – IL-6), TNF-α,
• białka macierzy pozakomórkowej – kolagen, fibronektyna, osteonektyna, laminina, entaktyna, metalopro-teinazy 2 i 9,
• składniki układu dopełniacza – adypsyna, C3,
• enzymy – lipaza lipoproteinowa,
• białka ostrej fazy – haptoglobina, glikoproteina kwaśna a1,
• inne – prostacyklina, inhibitor 1 aktywatora plazminogenu, kwasy tłuszczowe.
Powyższa lista jest ciągle uzupełniana, a liczba jej składowych potwierdza dużą dynamikę metabolizmu tkanki tłuszczowej. Początkowo wydawało się, że proste związki między poszczególnymi adipocytokinami a regulacją przyjmowania pokarmu i odkładania tłuszczu pozwolą na wyjaśnienie patomechanizmów otyłości, jednak postęp badań przynosił nowe informacje, które wskazywały na istnienie bardzo złożonego układu biologicznego, w którym uczestniczą adipocytokiny. Odkrycie adipocytokin podsuwa badaczom wiele interesujących hipotez naukowych i kuszących perspektyw terapeutycznych związanych z próbami leczenia otyłości, ale też wzbudza liczne kontrowersje. Te ostatnie wiążą się z faktem, że chociaż adipocytokiny odgrywają ważną rolę w utrzymaniu energetycznej homeostazy organizmu, ich rola nie została całkowicie poznana, a informacje na temat ich działania są często sprzeczne. Co więcej, znaczenie adipocytokin dla praktyki medycznej nie powinno być przeceniane, ponieważ wyniki badań u ludzi często odbiegają od rezultatów badań na zwierzętach lub doświadczeń in vitro; szczególnie wątpliwe wydaje się lecznicze działanie adipocytokin w otyłości. Pozostaje też nierozstrzygnięte pytanie, czy nieprawidłowe wydzielanie adipocytokin jest przyczyną, czy następstwem otyłości.