Nutrigenética y nutrigenómica
¿Modifican los alimentos la expresión de los genes o pueden las variantes génicas modificar la absorción de los nutrientes?
La ciencia de la nutrición pretende crear perfiles nutrigenómicos basados en la secuenciación del genoma de cada paciente en estudios moleculares que se enfoquen en los mecanismos de los genes diana y en pruebas de marcadores biológicos, como la exposición ambiental y sus efectos en el cuerpo, la concentración de una hormona en específico o la presencia de sustancias biológicas.
Se han realizado muchos programas de prevención y tratamiento de la obesidad basados en intervenciones dietéticas o aumento de la práctica de ejercicio físico y su éxito ha sido limitado. Por ello, se recomienda utilizar estrategias que combinen varias aproximaciones simultáneamente para que se complementen y se refuercen, siendo la estrategia combinada de dieta, ejercicio y terapia conductual la que más éxito está logrando. De todos los factores ambientales, además del ejercicio, la dieta es el que se ha mostrado más relevante. Esto ha dado lugar al nacimiento de una disciplina, la genómica nutricional, que engloba nutrigenética y nutrigenómica, y que tiene un papel muy relevante en la etiología de la obesidad al estudiar las interacciones entre el genoma y la dieta en los fenotipos relacionados con obesidad.
La nutrigenética es una disciplina que estudia las diferentes respuestas fisiológicas a la dieta dependiendo de los genotipos de cada individuo.
Se estudian las variaciones en la secuencia de ADN en respuesta a nutrientes específicos, para así lograr desenmascarar las relaciones entre genes individuales y compuestos específicos de la dieta.
La nutrigenómica se centraría en el estudio del papel de los nutrientes en la expresión génica y de los mecanismos que explican las distinta respuesta entre individuos observada en la nutrigenética.
El principal campo de estudio de la nutrigenómica son las interacciones que se llevan a cabo entre los genes al modificar los factores de transcripción del trans- criptoma, la expresión proteica del proteoma y la producción de metabolitos del metaboloma.
Con la globalización de la ciencia y la tecnología actual, la disponibilidad alimentaria ha cambiado rápidamente y por lo tanto los hábitos alimentarios cambian, esto afecta a nuestros genes y cuentan con al tiempo suficiente para adaptarse a esos cambios con afectación en la expresión de las rutas metabólicas de transformación esos alimentos nuevos, ante lo cual la nutrigenómica ha dado algunas respuestas.
Cada vez se dispone de más evidencias científicas acerca de que determinados genes están asociados con una mayor ganancia de peso y un mayor riesgo de obesidad.
El estudio de las interacciones gen-ambiente permite aumentar el conocimiento respecto a la patogenia de la obesidad y obtener nuevas evidencias para desarrollar estrategias de prevención individualizadas basadas en la constitución genética de una persona.
Son muchos los genes que intervienen en los procesos de hambre-saciedad, metabolismo, comportamiento alimentario, formación del retículo adiposo… Gran cantidad de investigaciones se están llevando a cabo a este respecto. Por el momento, ya sabemos como actúan unos pocos de estos genes.
Genes relacionados con la obesidad
Gen FTO: Se relaciona con procesos bioquímicos y fisiológicos como son la reparación del ADN, la homeostasis de la temperatura y la regulación de almacenamiento de lípidos y el tejido adiposo. No sólo influyen en el aumento del tejido adiposo, sino también en los mecanismos de ingesta y saciedad. Además, la asociación de este gen con la tendencia a aumentar el peso, tiene una tendencia similar en el ser humano, independientemente de la etnia del individuo.
McCaffery et al, realizaron un ensayo clínico en el cual descubrieron que ciertos alelos del gen FTO predisponen que la persona realice una mayor ingesta de alimentos, a pesar de haberse realizado un ajuste de alimentación en función del peso. Por tanto, confirma que los loci de riesgo de obesidad, relacionados con este gen, pueden afectar también la conducta de consumo de alimentos del individuo.
En la relación del ejercicio físico con la actividad de este gen, en individuos activos físicamente, el efecto de este gen sobre la susceptibilidad a padecer obesidad se ve disminuido en un 30%.
Gen LEP: El gen LEP, que codifica a la leptina y mutaciones homocigotas, puede generar una proteína truncada que da lugar a obesidad severa de inicio temprano. A través de la actuación de la leptina sobre neuronas dopaminérgicas, se produce en el individuo una determinada conducta hacia los alimentos. La disminución de los niveles de leptina aumenta el apetito, mientras que la administración de la leptina lo reduce.
Ciertos polimorfismos del gen LEP se asocian con el riesgo de sobrepeso y obesidad, en muchos casos los resultados son poco concluyentes y contradictorios entre sí. Esto podría deberse a que aún existen nuevos factores ambientales y mecanismos de regulación por conocer.
Gen MC4R : Las mutaciones del gen MC4R se expresan alterando la sensación de saciedad del sujeto y el comportamiento alimentario. Una disminución de los receptores MC4R, incrementa el apetito y por tanto, favorece la ingesta de alimentos.
En el estudio de la acción orexígena o anorexígena que pueden inducir los receptores MC4R, se sabe que la acción de las neuronas orexígenas, que a través de la liberación del neuropéptido “Y” y del péptido relacionado a agoutí (NPY/AgRP), antagoniza la acción de los receptores de melanocortina, confirmando así su acción orexígena e induciendo obesidad.
Las mutaciones en MC4R son la causa genética más común de la obesidad en humanos, y algunas de ellas reducen la función del receptor, pero otras eliminan su acción por completo. Además, los síntomas asociados a mutaciones en el gen LEP son más pronunciados debido a que, además de alterar el comportamiento alimentario, también produce una disminución del metabolismo de las grasas.
Gen ADIPOR1 y ADIPOR2: La función de la adiponectina de estimular la oxidación de ácidos grasos y reducir los triglicéridos plasmáticos y la obesidad puede verse relacionada con una disminución de la adiponectina. En sujetos obesos no sólo disminuye la adiponectina plasmática, sino también la expresión de los genes ADIPOR1 y ADIPOR211.
El gen ADIPOR1 se expresa fundamentalmente en el tejido muscular, mientras que el gen ADIPOR2 se expresa mayoritariamente en el hígado.
En sujetos obesos además de producirse una disminución de la actividad de la adiponectina, ésta se normaliza después de haberse producido una pérdida de peso. La epigenética y la nutrigenómica son todavía ciencias emergentes y aún no se dispone de la información necesaria para poder realizar una dieta personalizada en función del perfil genético de un individuo, aunque “personalizar” una dieta, no significa analizar únicamente el perfil genético, sino que también se deben tener en cuenta otro tipo de factores como las características físicas y bioquímicas del individuo e integrar todos los resultados obtenidos para definir la mejor intervención dietética posible.
Para alcanzar la generalización del uso de la genética en nutrición será necesario superar obstáculos, entre los que se encuentran la necesidad de comprender adecuadamente los mecanismos moleculares que controlan la homeostasis a nivel bioquímico, celular y orgánico, y la capacidad de conocer el genoma de los pacientes de forma rápida, confiable y asequible, que permita al personal de salud diseñar regímenes nutricionales adecuados.
Este artículo está basado en la tesina realizada por Miriam Arias Velasco para el Experto Universitario en Prevención de la Obesidad y Trastornos de la Alimentación realizado en Formación Alcalá.
