La obesidad y la genética
La obesidad es a menudo atribuida a una ecuación simple: las personas comen demasiado y se ejercitan poco. Sin embargo, cada vez existe más evidencia de que al menos un poco del aumento de peso que asedia a los humanos modernos está predeterminado.
Una nueva investigación del Research Triangle sugiere que las variantes en un gen llamado ankyrin-B –que millones de americanos portan– podría causar que las personas suban de peso sin tener responsabilidad por ello.
El estudio
El estudio, el cual fue realizado en ratones, muestra que la variación del gen causa que las células adiposas consuman glucosa más rápido de lo normal, incrementando su tamaño en más del doble. Cuando se añade a la ecuación el metabolismo de una persona mayor o una dieta alta en grasas, la obesidad se hace inevitable.
“La llamamos obesidad libre de culpa,” dijo Vann Bennett, M.D., Ph.D., autor asesor del estudio, y George Barth Geller, profesor de bioquímica en la Escuela de Medicina de la Universidad Duke.
“Creemos que este gen podría haber ayudado a nuestros ancestros a almacenar energía en tiempos de hambre. En la época actual, donde existe comida suficiente, las variantes de ankyrin-B podrían estar desatando la epidemia de obesidad.”
Los hallazgos sobre la proteína ankyrin-B
Los resultados aparecen la semana del 13 de noviembre en la publicación Proceedings of the National Academy of Sciences.
Bennett descubrió la proteína ankyrin-B hace más de 30 años. Está presente en todos los tejidos corporales y actúa como un ancla para atar proteínas importantes al interior de la membrana celular. Bennett y otros investigadores han vinculado los defectos de la ankyrin-B con un número de enfermedades humanas, incluyendo el autismo, la distrofia muscular, el envejecimiento, la diabetes y la arritmia.
Hace varios años, Jane Healey, MD/PhD, estudiante que trabajaba en el laboratorio de Bennett, notó que ratones con arritmia cardíaca causada por mutaciones en el ankyrin-B eran más gordos que sus símiles de tipo salvaje. Para descifrar por qué, creó un modelo de ratones que porta un par de variantes humanas comunes del gen.
Damaris Lorenzo, Ph.D., investigadora posdoctoral en el laboratorio en ese momento, halló que estos ratones se ponían gordos muy rápidamente, concentrando la mayoría de sus calorías en tejido adiposo en vez de enviarlas a otros tejidos para ser quemadas como energía. Estos hallazgos fueron publicados en 2015 en la revista científica Journal of Clinical Investigation.
“El problema es que todavía no sabíamos cómo funcionaba este gen,” dijo Bennett. “Existe una creencia común en el campo, de que la obesidad puede ser atribuida al apetito y a los centros de control del apetito que residen en el cerebro. ¿Pero, qué pasaría si no estuviera todo en la cabeza?”
La metodología
Para estudiar esa pregunta, Lorenzo, ahora profesora asistente de biología de la célula y fisiología en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, hizo que su grupo de investigación eliminara por completo el gen ankyrin-B del tejido adiposo de los ratones.
Repitieron muchos de los mismos experimentos que habían realizado en los modelos de ratones anteriores, los cuales eran portadores de versiones mutantes del ankyrin-B en todo el cuerpo. Como antes, los ratones subieron de peso, sus células adiposas blancas, las cuales almacenan energía, se duplicaron de tamaño –a pesar de comer y ejercitarse de la misma manera que los ratones normales. Además, el incremento de peso aumentaba a medida que los ratones envejecían o que se les daba una dieta alta en grasas.
“Notamos rápidamente que la mayor acumulación de lípidos en las células adiposas se derramaba hacia el hígado y los músculos,” dijo Lorenzo. “La acumulación anormal de grasa en estos tejidos dio como resultado inflamación y afectación de la respuesta a la insulina, un sello característico de la diabetes tipo II. Una cascada similar de eventos es lo que a menudo sucede en los humanos, y por eso la obesidad puede ser tan dañina para nuestra salud,” dijo Lorenzo.
Después de realizar cierto número de experimentos de bioquímica, Lorenzo demostró que eliminar o mutar el ankyrin-B cambiaba la dinámica de la Glut4, la proteína que le permite a la glucosa entrar a las células adiposas. Como resultado, las compuertas se abrieron completamente, permitiendo a la glucosa fluir hacia las células, más rápidamente de lo normal.
Lorenzo se preguntó si el mismo mecanismo aplicaba a otras mutaciones humanas conocidas del ankyrin-B. El 1.3% de las personas caucásicas y el 8.4% de los afroamericanos son portadores de variantes del ankyrin-B, lo que representa tan sólo en los Estados Unidos, millones de personas. Lorenzo cultivó células adiposas que contenían estas variantes y halló que también consumían glucosa mucho más rápidamente. La enfermedad parece originarse en el tejido adiposo, aunque es probable que tenga efectos en otras partes del cuerpo.
“Hallamos que los ratones pueden ponerse obesos sin comer más, y que existe un mecanismo celular subyacente para explicar ese aumento de peso,” dijo Bennett. “Este gen podría permitirnos identificar a individuos en riesgo, quienes deberían tener cuidado con qué tipo de calorías comen y ejercitarse más a fin de mantener su peso corporal bajo control.”
Las siguientes investigaciones
Pero antes, Bennett dice que sus hallazgos en el laboratorio deberán ser confirmados en la población general. Para hacerlo, los investigadores necesitarán identificar a individuos con las variantes de ankyrin-B, y luego evaluar su historial familiar, peso y altura, y características fisiológicas, así como metabolismo de glucosa, para determinar el impacto de estas variantes en la salud humana.
La investigación fue auspiciada por el Instituto Médico Howard Hughes, el Fondo Docente George Barth Geller, y una subvención del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y de Los Riñones (P30DK056350) para el Centro de Investigación de la Obesidad y Nutrición UNC.
Fuente: today.duke.edu
Fecha: 13 de noviembre de 2017
Link: https://today.duke.edu/2017/11/gene-prompts-cells-store-fat-fueling-obesity
Por: Marla Vacek Broadfoot
CITA: «Cell-autonomous adiposity through increased cell surface GLUT4 due to ankyrin-B deficiency,» Damaris N. Lorenzo and Vann Bennett. PNAS, Nov. 13, 2017. DOI: 10.1073/pnas.1708865114
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
