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Epigenética y genética de la obesidad

INTRODUCCIÓN La acumulación de tejido adiposo y la obesidad son el resultado de un excesivo aporte calórico por parte de sustratos combustibles (proteínas, lípidos, hidratos de carbono y alcohol) presentes en los alimentos y bebidas en relación con el gasto energético (metabolismo basal, efecto termogénico y actividad física) en el que intervienen inadecuados hábitos alimentarios y de estilo de vida, factores sociológicos, alteraciones metabólicas y trastornos neuroendocrinos junto a componentes hereditarios. El componente genético resulta ser en efecto un factor determinante en algunas enfermedades congénitas y elementos de riesgo frente a distintas enfermedades crónicas como la diabetes, la osteoporosis, la hipertensión, el cáncer, la obesidad, etc. La epigenética se refiere a los cambios reversibles de ADN que hace que unos genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores, como por ejemplo la nutrición. Desequilibrios nutricionales en el período perinatal pueden provocar alteraciones orgánicas que se atribuyen a una actitud metabólica conservadora y que a medio o largo plazo son responsables de trastornos tales como diabetes, enfermedades cardiovasculares, síndrome metabólico, etc. La creciente prevalencia de la obesidad en todos los países se atribuye mayoritariamente a cambios en los estilos de vida (aumento  en el consumo de alimentos ricos en grasa, reducción de la actividad física, etc.), que inciden específicamente sobre una cierta susceptibilidad o predisposición genética. En este contexto, se distinguen cuatro tipos de fenotipos de la obesidad, según la distribución anatómica del tejido graso (global, androide, ginoide y visceral) los cuales están influenciados por la base genética y los factores ambientales. Además, desde un punto de vista evolutivo, los individuos con genes ‘austeros’ o ‘ahorradores’ han podido verse favorecidos o primados, ya que la función reproductiva es dependiente de las reservas calóricas y las personas más resistentes a la desnutrición  han podido sobrevivir en mayor proporción en épocas de penuria de alimentos. Los genes intervienen en el mantenimiento estable del peso y grasa corporal a través de su participación en el control de rutas eferentes (leptinas, nutrientes, señales nerviosas, etc.), de mecanismos centrales (neurotransmisores hipotalámicos) y de rutas aferentes (insulina, etc.). Así, el balance energético, en el que participan la energía ingerida y gastada, parece que depende hasta un 40% de la herencia genética, pudiendo afectar a ambos términos de la ecuación energética (apetito y gasto). Las situaciones de obesidad vienen condicionadas por la ingesta de macronutrientes, por el gasto energético y la oxidación de los sustratos combustibles. En este sentido, diversas investigaciones indican que hay una base genética trasmisible implicada en el mantenimiento del peso corporal estable. La coexistencia de obesidad en varios miembros de una misma familia reafirma la participación de la herencia en la incidencia de la obesidad. De hecho, cuando los padres, son obesos, la probabilidad de que los hijos también lo sean se ha estimado en algunos estudios con un porcentaje entre 50% y el 80%. El hallazgo de individuos con alteración en la termogénesis, en el metabolismo basal o en la activación simpática corrobora esa hipótesis, así como el hecho de que factores genéticos pueden modificar los efectos de la actividad física sobre el peso y la composición corporal. Estrategias de investigación genética de la obesidad La epidemiología genética de la obesidad tiene como objetivo la discriminación de los rasgos del fenotipo atribuibles a la base genética con respecto a las influencias externas del ambiente. Las estrategias de investigación de las determinantes genéticas de la obesidad incluyen métodos muy diversos: estudios de síndromes mendelianos, estudios de sistemas animales modelos, estudios de asociación y ligamiento. El proceso de interrelacionar un gen con un fenotipo está dificultado por la baja densidad de ADN codificante (<5%) y por la magnitud del material genético constituyente del genoma humano, así como por las posibles interacciones entre genes y factores ambientales. Diversos estudios llevados a cabo en un elevado número de familias con diferente grado de consanguinidad, han permitido cuantificar que la asociación estadística respecto a indicadores objetivos de obesidad (IMC/ %grasa) depende de la proximidad del parentesco, siendo la correlación  baja entre esposos y tíos–sobrinos, y mayor entre padres e hijos y entre hermanos, en especial entre gemelos. Asimismo, estudios de intervención dietética, basados en balances energéticos positivos y negativos en gemelos idénticos, señalan que las diferencias en la susceptibilidad a la sobrealimentación crónica o a períodos de inanición parecen estar explicados básicamente por factores genéticos. Los avances tecnológicos de los últimos años han posibilitado el desarrollo de la genómica, transcriptómica y proteómica, herramientas moleculares que permiten examinar en cada paso el flujo de información biológica del DNA a RNA, a proteínas  hasta alcanzar la función biológica. Se puede evaluar rápidamente la expresión de miles de genes/ proteínas por lo que representan un instrumento de gran utilidad en el estudio de los mecanismos moleculares de las enfermedades. Mapa genético de la obesidad El mapa genómico describe el orden de los genes o de determinados fragmentos de ADN (marcadores) así como los espacios no codificantes en cada cromosoma. El nivel más bajo de resolución lo representan los mapas de ligamiento genético, que sólo muestran la localización relativa de marcadores de ADN o genes; mientras que los mapas físicos describen la posición exacta en el cromosoma correspondiente. El trazado del mapa genético de la obesidad supone identificar los sitios (loci) donde residen los distintos caracteres involucrados de la etiología de la obesidad. En conjunto, diversas investigaciones, utilizando diferentes protocolos y metodologías, han permitido identificar más de 50 genes y diversos marcadores genéticos implicados en la obesidad. Las investigaciones relacionadas con enfermedades de transmisión por genética mendeliana, con manifestación clínica de obesidad, indican que todos los cromosomas del genoma humano contienen loci relacionados con la obesidad, excepto el cromosoma Y. Por otra parte, la participación de los distintos genes en el desarrollo de la obesidad puede afectar al control del apetito (leptina, dopamina, etc.), otros genes pueden afectar al gasto energético y regulación termogénica (leptina…) y finalmente otros a la utilización metabólica de sustratos combustibles. Asimismo, se han relacionado otros genes con la obesidad; aunque su implicación como causa de la obesidad no ha sido firmemente establecida, como por ejemplo la insulina. CONCLUSIÓN Diversos estudios han puesto de manifiesto la participación del componente genético en la incidencia de la obesidad. Así, existen estimaciones de que entre el 40 y el 70% de la variación en el fenotipo asociado a la obesidad es heredable. La influencia genética como causa de obesidad puede manifestarse en alteraciones en el apetito o en el gasto energético. Las investigaciones de la implicación de los genes en la prevalencia de la obesidad han considerado diferentes estrategias metodológicas. Su empleo y aplicación ha permitido desvelar la existencia confirmada de al menos 600 genes implicados en la obesidad. Los genes que han recibido mayor atención en los últimos tiempos por su participación en la obesidad incluyen entre otros el de leptina (LEP) y su receptor (LEPR), el de las moléculas implicadas en la diferenciación de adipocitos y transporte de lípidos (PPAR, Ap2), etc. La mayor supervivencia de los individuos obesos y la influencia de las reservas grasas en la fertilidad en situaciones de penuria de alimentos, ha podido conducir a una selección natural de personas con una cierta tendencia a la obesidad. Además la nutrición perinatal puede influir en el desenlace de enfermedades crónicas a través de los mecanismos epigenéticos. BIBLIOGRAFÍA – Martínez, A.J. (2008) Epigenética y genética de la obesidad. Revista de Nutrición Práctica, nº 12. p. 38-42.