Pérdida de peso y estado del hierro en niños obesos

La deficiencia de hierro (DH) es la deficiencia de micronutrientes más común y frecuente en el mundo. Aunque la prevalencia mundial de la DH no está disponible para los niños, se ha estimado que el 33% de los niños entre 5 y 15 años de edad son deficientes en hierro. Es la única deficiencia de micronutrientes que es frecuente en los países en desarrollo e industrializados y ha sido relacionada con la obesidad en adultos y niños. Estudios recientes han informado que los niños obesos son más susceptibles a la DH que los niños de peso normal.
La etiología de la DH en los niños con sobrepeso y obesidad no está clara. Sin embargo, hay algunas explicaciones sobre el origen de esta condición, incluyendo la ingesta insuficiente de hierro, el aumento de las necesidades de hierro como resultado del mayor volumen de sangre, y la pobre absorción del hierro. Estudios transversales han reportado que no hay diferencias en la ingesta de hierro entre niños obesos y de peso normal y entre adultos obesos y de peso normal con un pobre nivel de hierro, incluso cuando consumen altos niveles de hierro hemo. Estos estudios, por lo tanto, sugieren que ni la cantidad ni el tipo de hierro contribuyen a la DH.
Además, la suplementación con hierro ha sido menos eficaz en niños con índice de masa corporal elevado para el puntaje z según edad (body-mass-index-for-age z-score, BAZ), lo que indica que la fortificación o la suplementación con hierro puede no ser una manera óptima de mejorar el nivel de hierro en los niños obesos. Por el contrario, la pérdida de peso tuvo mejoras significativas en el estado del hierro de 20 pacientes mujeres pre-menopáusicas con obesidad mórbida y cirugía bariátrica restrictiva y de 15 niños y adolescentes obesos que se sometieron a un programa de pérdida de peso de 6 meses de duración. Por lo tanto, se evaluó la relación entre la pérdida de peso, la inflamación, y el nivel de hierro en los niños.

Métodos

El estudio de intervención integral basado en nutrición del programa de obesidad infantil (estudio NISCOC) fue un ensayo multicéntrico, aleatorio, de control paralelo para la prevención de la obesidad entre 9.750 estudiantes de escuela primaria en China. El programa del NISCOC consistió en 4 componentes, que se muestran en la Tabla 1. Los niños del grupo control no recibieron ninguna intervención.

Los niños en el grupo de intervención participaron en la intervención durante 1 año escolar;
los niños del grupo control no recibieron ninguna intervención.
*La campaña "Happy 10" es una intervención basada en el aula desarrollada para promover la actividad física
en niños de edad escolar.
†El manual de educación nutricional tenía un estilo cómico y fue desarrollado por el CDC de China.

Hubo 1.474 niños que residían en Harbin y que participaron en el programa NISCOC, proporcionando muestras de sangre en ayunas y completando todos los cuestionarios. En el presente estudio, se analizaron sólo los datos de los niños con BAZ > 1 de acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la Salud (OMS) (n = 371) para este programa. Había 1.103 niños con peso corporal normal, 10 niños se negaron a participar, y 35 niños con otros motivos (infecciones agudas antes de la toma de muestras de sangre o falta de alimentación en la escuela) en el grupo de niños con sobrepeso/obesidad fueron excluidos al inicio. Por último, un total de 326 niños (grupo de intervención, 58 niñas, 102 niños; grupo control, 56 niñas, 110 niños) reunieron los criterios de inclusión y entraron en este estudio; todos ellos completaron el mismo. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Instituto Nacional de Nutrición y Seguridad Alimentaria del Centro para el Control y Prevención de Enfermedades de China (CDC de China) y se adhirió a la Declaración de los principios de Helsinki. Se obtuvieron los formularios de consentimiento por escrito.

La recopilación de datos detallada de las medidas antropométricas, la evaluación de la ingesta alimentaria y las mediciones de la actividad física y del estado físico se ha reportado previamente. La descripción de cómo los resultados (composición corporal, dieta, actividad física, condición física, estado del hierro, y marcadores inflamatorios) han sido evaluados y las razones por las que han sido seleccionados fueron presentados en la Tabla II disponible en www.jpeds.com. Los datos fueron recogidos desde junio de 2009 (nivel inicial) hasta junio de 2010 (seguimiento) por personal capacitado y supervisado por profesionales. Los investigadores que llevaron a cabo la medición estaban ciegos a la información. Se recogieron muestras de sangre después de una noche de ayuno. Se obtuvo suero (5 ml) por centrifugación de las muestras de sangre a 3.000 rpm (1.000 g) durante 10 minutos (TDL-5-A, Anting Scientific Instrument Factory, Shanghai, China). Las muestras de suero fueron divididas en alícuotas y almacenadas a -80º C. Toda las muestras de sangre se analizaron dentro del mes posterior a la extracción. Los indicadores del estado del hierro y los marcadores de inflamación fueron seleccionados de acuerdo al informe de expertos de la OMS/CDC de China, a la recomendación reportada por la OMS y a estudios previos.

Cada décima de muestra de suero se midió dos veces (el coeficiente de correlación de mediciones por duplicado fue de 0,98). La sensibilidad analítica fue de 0,6 ng/ml para la ferritina en suero (FS), de 1,5 ng/ml para la transferrina (TF), de 0,5 nmol/l para el receptor soluble de transferrina (RsTf), de 0,1 mg/l para la proteína C reactiva (PCR), y de 0,7 pg/ml para la interleuquina - 6  (IL-6), respectivamente. Los coeficientes de variación (intra-ensayo) fueron de < 10% para la FS, 4,3% - 6,2% para el RsTf, y 1,7% - 4.4% para la IL-6, respectivamente.

Análisis estadísticos

Los análisis estadísticos se realizaron con el software IBM SPSS Statistics Versión 20.0 (IBM Corporation, Armonk, Nueva York). Se utilizaron pruebas t de muestras independientes para evaluar diferencias en las mediciones antropométricas, las evaluaciones de la ingesta alimentaria, las mediciones de la actividad física, las mediciones del hierro, y los marcadores inflamatorios entre los grupos de intervención y control al inicio del estudio o durante el seguimiento. Para estudiar las correlaciones entre BAZ, mediciones de hierro, y marcadores inflamatorios, se calculó el valor delta (Δ) (valor Δ = Valor de seguimiento - valor basal) y se evaluó mediante el uso de correlaciones de Pearson. Las correcciones de Bonferroni se utilizaron para reducir los errores de tipo I durante las múltiples correlaciones (Tabla III; disponible en www.jpeds.com). Las mediciones del hierro, que se correlacionaron significativamente con el BAZ y los marcadores de inflamación, se utilizaron como variables independientes en los modelos de regresión lineal multivariable (MRLMs).

Se utilizaron MRLMs para evaluar el efecto del ΔBAZ y de los marcadores inflamatorios (ΔPCR y ΔIL-6) desde el inicio hasta el seguimiento (es decir, 1 año) en el estado del hierro. La edad, el sexo y el grupo fueron considerados como posibles factores de confusión y se ajustaron en el MRLM. Las interacciones entre el ΔBAZ, el ΔPCR y el ΔIL- 6 no fueron significativas. Otros ajustes para la puntuación media Δ de 3 pruebas de aptitud física, Δ del trabajo metabólico equivalente (TME), y el ingreso de energía y de hierro no afectaron los resultados; por lo tanto, no se incluyeron en el MRLM. Una P < 0,05 se consideró estadísticamente significativa.

Resultados

Las características basales, las mediciones antropométricas, y el número de niños con sobrepeso y obesidad fueron comparables entre los 2 grupos. Después de la intervención, el peso, la cintura, y el índice de masa corporal (IMC) aumentaron en ambos grupos como una función del crecimiento y desarrollo normal del niño. Sin embargo, el peso y el IMC en el grupo de intervención fueron significativamente más bajos que en el grupo control en el seguimiento (45,5 ± 9,1 vs. 47,6 ± 9,4, P = 0,042 y 21,9 ± 2,5 vs. 22,6 ± 2,8, P = 0,011, respectivamente). La reducción de la relación cintura-estatura (RCE) y el porcentaje de grasa corporal (% GC) fueron significativamente menores en comparación con el grupo control (-0,01 ± 0,04 vs. 0,0 ± 0,04, P < 0,0001 y -3,4 ± 7,8 vs. -1,5 ± 8,6, P = 0,037, respectivamente). Después de 1 año de educación nutricional y actividad física, el BAZ en el grupo de intervención disminuyó en 0,4. El BAZ fue significativamente menor en el grupo intervención que en el grupo control en el seguimiento (1,6 ± 0,9 vs. 2,0 ± 1,0, P = 0,001).

Los ingresos de grasa, de energía y de hierro entre los 2 grupos fueron comparables al inicio. Sin embargo, la ingesta de grasas en el grupo de intervención fue significativamente menor que en el grupo control durante el seguimiento (64,4 ± 28,6 g vs. 71,3 ± 29,8 g, P = 0,033). Aunque no hubo diferencias en la prueba física de salto en largo, el grupo de intervención tuvo un desempeño significativamente mejor en las otras 2 pruebas de aptitud física (carrera de 50 m y test de velocidad-agilidad o shuttle run de 50 m*8) que el grupo control en el seguimiento (10,1 ± 1,4 segundos vs. 10,9 ± 1,3 segundos, P < 0,0001; 123,3 ± 22,8 segundos vs. 142,8 ± 25,8 segundos, P < 0,0001, respectivamente). El TME, que se define como la relación de la tasa metabólica durante una actividad física específica con la tasa metabólica de referencia, fue mayor (7,5 ± 2,8 TMEs-h/d vs. 6,1 ± 3,1 TMEs-h/d, P <0,0001) en el grupo de intervención que en el grupo control.

Se evaluaron las medidas de hierro y de factores inflamatorios al inicio del estudio, el seguimiento y el Δ (cambio desde el inicio al seguimiento). El estado del hierro y los factores de inflamación fueron comparables entre los 2 grupos al inicio del estudio. Sin embargo, en el seguimiento, hubo una mejora significativa en los perfiles de hierro y el estado de inflamación en el grupo de intervención en comparación con el grupo control. En el seguimiento, la hemoglobina (Hb) y el %sT fueron significativamente mayores (12,4 ± 1,7 g/dl vs. 12,1 ± 1,4 g/dl, P = 0,037 y 36,0 ± 15,6 vs. 31,5 ± 14,9, P = 0,008, respectivamente). La FS, la TF, y el RsTf fueron significativamente menores en el grupo de intervención que en el grupo control (40,8 ± 17,6 ng/ml vs. 45,1 ng ± 18,2 ng/ml P = 0,030, 244,4 ± 38,2 mg/dl vs. 261,2 ± 46.6 mg/dl P < 0,0001, y 20,7 ± 4,1 nmol/l vs. 21,7 ± 4,1 nmol/l P = 0,026, respectivamente). La inflamación crónica se evaluó mediante la medición de los niveles de PCR e IL-6. El grupo de intervención había reducido los niveles de PCR e IL-6 en el seguimiento. Los niveles de PCR e IL-6 en el grupo de intervención fueron significativamente menores que en el grupo control en el seguimiento (1,4 ± 0,8 mg/ml vs. 1,5 ± 0,8mg/ml P = 0,033 y 3,5 ± 1,3 pg/ml vs. 4,0 ± 1,7 pg/ml P = 0,004, respectivamente).

La relación entre los valores de cambio del BAZ, los marcadores inflamatorios, y las medidas de hierro se evaluó mediante correlaciones de Pearson. De acuerdo con las correlaciones de  Pearson, el ΔBAZ se correlacionó significativamente con las medidas de hierro (ΔHb, r = 0,17, P = 0,002; ΔFS, r = 0,21, P < 0,0001; y ΔRsTf, r = 0,27, P < 0,0001) y los marcadores de inflamación (ΔPCR, r = 0,23, P < 0,0001 y ΔIL-6, r = 0,18, P = 0,001) y cada una de las correlaciones continuaron significativas después de la corrección de Bonferroni. Las correlaciones entre ΔBAZ y ΔTF, ΔsT y Δ de hierro sérico no fueron significativas. El ΔPCR se correlacionó significativamente con el ΔHb (r = -0,14, P = 0,011), ΔFS (r = 0,24, P < 0,0001), y el ΔRsTf (r = 0,18, P = 0,001). El ΔIL -6 se correlacionó positiva y significativamente con el ΔFS (r = 0,24, P < 0.0001) y el ΔRsTf (r = 0,15, P = 0,002). En los análisis de correlación de Pearson, las correlaciones entre las mediciones de ΔGC y ΔPCR, ΔGC y ΔIL-6, ΔGC y ΔBAZ y ΔGC y Δ de hierro fueron significativas. Debido a que no hubo correlaciones significativas entre el ΔGC y los cambios en las medidas inflamatorias y de hierro, el ΔGC no se incluyó en el MRLM.
Las correlaciones del ΔRCE fueron significativas con ΔBAZ (r = 0,527, P < 0,0001), ΔPCR (r =0,277, P < 0,0001), y ΔIL-6 (r = 0,121, P = 0,029). Sin embargo, el ΔRCE no fue un predictor significativo en los 3 modelos de MRLM, por lo que no se incluyó en el MRLM.

El MRLM se utilizó para evaluar el efecto del ΔBAZ y de los marcadores inflamatorios (ΔPCR y ΔIL-6) desde el inicio hasta el seguimiento en las mediciones de hierro (ΔFS, ΔRsTf y ΔHb), que se correlacionaron con ΔBAZ, ΔPCR y ΔIL-6. El MRLM se ajustó por edad, sexo y grupo. Dado que el ΔIL-6 no se correlacionó con el ΔHb en el análisis de correlación de Pearson y la correlación entre ΔPCR y ΔHb no fue significativa después de la corrección de Bonferroni, sólo se incluyó el ΔBAZ en el MRLM 1.

Discusión

Los resultados de este estudio muestran que el nivel de hierro mejoró en el grupo de intervención. Amato y col. hallaron un aumento de la absorción de hierro en los niños obesos que se sometieron a un programa de pérdida de peso de 6 meses, pero las medidas del hierro no mejoraron significativamente. Sin embargo, en el presente estudio, los autores hallaron un perfil de hierro significativamente mejorado. La hemoglobina, un indicador de anemia por DH, aumentó en el grupo de intervención y fue significativamente mayor que en el grupo control en el seguimiento. Los niveles de FS, que representan el depósito de hierro corporal total en el grupo de intervención, fueron más bajos en el seguimiento que al inicio. Además, los niveles de FS en el grupo de intervención fueron significativamente más bajos en comparación con los del grupo control. Sin embargo, este resultado no indica que el grupo de intervención tenía menores depósitos de hierro. Se ha reportado que la FS fue significativamente mayor en los niños obesos, y una reducción en los niveles de FS refleja una reducción en la inflamación. Para diagnosticar la DH, los niveles del RsTf son más sensibles y fiables que los niveles de FS. En el grupo de intervención, los niveles de RsTf fueron menores en el seguimiento que al inicio y fueron significativamente más bajos en comparación con los del grupo control, lo que refleja la menor necesidad de hierro en los tejidos. Un trabajo reciente también encontró que los niveles de FS y de RsTf fueron mayores en los niños obesos en comparación con los niños no obesos.

En el MRLM 1, el ∆BAZ se correlacionó negativamente con el ∆Hb y se correlacionó positivamente con el ∆FS y el ∆RsTf. Estos resultados sugieren que una reducción en el BAZ predice una mejora en el estado del hierro de los niños con sobrepeso y obesidad. La correlación entre FS e IMC se ha reportado en adultos jóvenes, mujeres de mediana edad, y en la tercera Encuesta Nacional de Evaluación de la Nutrición y la Salud de EE.UU. Los autores de un estudio en 100 mujeres posmenopáusicas (50 obesas y 50 de peso normal) y otro estudio de 121 niños con sobrepeso informaron que los valores de IMC fueron predictores independientes del RsTf.

La pregunta sigue siendo: ¿Por qué una reducción en el BAZ se asocia a una mejora en las medidas de hierro? Los autores plantearon la hipótesis de que puede estar involucrado el progreso de la inflamación. Dado que se considera que la obesidad resulta en inflamación de bajo grado, lo que estimula la síntesis de hepcidina, y, a su vez, disminuye la absorción de hierro en el intestino de humanos y animales e inhibe la liberación de hierro desde los macrófagos, estos podrían ser los mecanismos de la DH en los sujetos obesos.

Los autores especulan que la mejora en el nivel de hierro con la pérdida de peso puede deberse a la mejora del estado de inflamación. Los niveles de PCR e IL-6 fueron menores en comparación con el grupo control en el seguimiento, lo que sugiere una reducción de la inflamación en el grupo de intervención. Los resultados de los autores sugieren que una reducción de la inflamación se asoció con un menor BAZ, menor RCE, y una actividad física aumentada. Esto es apoyado por la correlación significativa entre el ΔBAZ, los marcadores de inflamación (ΔPCR y ΔIL-6), el ΔRCE, y los marcadores de inflamación (ΔPCR y ΔIL-6), y, además, por el aumento significativo del TME en el grupo de intervención desde el inicio al seguimiento. El aumento de la actividad física puede haber reducido la inflamación, lo que ha sido informado por estudios previos.  En el presente estudio, la actividad física estuvo guiada y supervisada por profesores capacitados.

En el MRLM 2, las correlaciones entre el Δ de los marcadores de inflamación (ΔPCR y ΔIL-6) y el Δ de los indicadores de hierro (ΔFS y ΔRsTf) fueron significativas. Las correlaciones siguieron siendo significativas en el MRLM 3 tras un nuevo ajuste del ΔBAZ en comparación con el modelo 2, lo que sugiere que los bajos niveles de marcadores inflamatorios predicen una mejora en el estado del hierro de los niños (FS y RsTf) independiente del ΔBAZ.

Las limitaciones de este estudio incluyeron la falta de mediciones de la hepcidina, la falta de mediciones de la absorción del hierro y la falta de evaluación de la etapa puberal. Otra limitación fue que no se seleccionó un criterio de medida de la adiposidad corporal en este programa NISCOC. La correlación significativa entre el cambio en la inflamación y el cambio en el estado del hierro, independiente del cambio en la adiposidad, debe ser interpretada con cautela.

El estado del hierro y la inflamación en niños con sobrepeso y obesidad mejoraron con el control del peso. Las mejoras en los marcadores de inflamación durante la reducción de peso se asociaron de forma independiente con mejoras en los niveles de hierro.

Comentario: El sobrepeso y la obesidad son patologías cada vez más frecuentes en niños y adolescentes, y muchas veces se acompañan de déficits de nutrientes, como la deficiencia de hierro. El presente estudio marcó una posible relación entre la mejora en el nivel de hierro y el descenso de peso en niños obesos o con sobrepeso, vinculado a la mejora en ciertos parámetros inflamatorios. Se requieren nuevos estudios que evalúen estas asociaciones a fin de lograr resultados concluyentes.