Insertar en ratones una mutación genética asociada a trastornos alimenticios en personas produce anormalidades de alimentación y comportamiento similares a los síntomas frecuentemente vistos en pacientes con trastornos alimenticios.
La mutación genética solamente afecta a las hembras, y algunas de las anormalidades experimentadas por estas, dependen de si viven solas o en compañía de otros ratones.
Los trastornos alimenticios y la genética
Los trastornos alimenticios como la anorexia nerviosa o la bulimia son enfermedades graves, en ocasiones fatales, que afectan a millones de personas en los Estados Unidos, y son más frecuentes en mujeres. Aunque se sabe desde hace tiempo que la genética tiene un papel importante en el riesgo de desarrollar trastornos alimenticios, poco se sabe sobre qué genes han mutado en pacientes con trastornos alimenticios y cómo esas mutaciones afectan el cerebro y el comportamiento.
Los estudios detrás de la relación
En 2013, investigadores encabezados por los científicos de la Universidad de Iowa Michael Lutter, MD, PhD, y Huxing Cui PhD, identificaron dos genes de dos familias diferentes que están relacionados con un riesgo mayor de desarrollar un trastorno alimenticio. En el nuevo estudio, presentado el 13 de Octubre en la publicación Biological Psychiatry, el equipo desarrolló un modelo con ratones para investigar los efectos de una de esas mutaciones genéticas en el comportamiento.
El gen identificado
El gen en cuestión es la llamada histona deacetilasa 4 (HDAC4). Es un represor transcripcional, lo que significa que activa y desactiva otros genes. Para crear un nuevo modelo de ratones de esta mutación genética, los investigadores utilizaron la edición de genes CRISPR-Cas9 para incorporar la mutación humana en el gen HDAC4 de los ratones.
“Los ratones hembras con mutaciones tienen varios comportamientos relacionados con trastornos alimenticios,” explica Lutter, quien trabajaba anteriormente en la Universidad de Iowa y quien ahora es psiquiatra en el Centro de Rehabilitación Alimenticia de Dallas. “Concretamente, se esfuerzan menos para obtener alimentos ricos en calorías cuando tienen hambre, lo que es importante, ya que el no aumentar el consumo de alimentos como respuesta al hambre es una característica fundamental de la anorexia. También presentan un acicalamiento obsesivo, lo cual es considerado un modelo del trastorno obsesivo compulsivo en ratones. Los comportamientos del tipo TOC también son muy comunes en pacientes con anorexia nerviosa.”
“Estos hallazgos apoyan la idea de que la mutación del HDAC4 causa trastornos alimenticios en humanos y nos da un herramienta importante (el modelo de ratones) para estudiar el fundamento neurobiológico de los trastornos alimenticios” añade Cui, el autor principal del estudio, profesor auxiliar de farmacología en la Escuela de Medicina Carver de la UI.
El estudio también reveló una sorprendente relación entre las anormalidades de alimentación y comportamiento, y las condiciones en las que viven los animales. Las hembras genéticamente alteradas estaban más ansiosas e irritables cuando vivían en grupo que cuando vivían solas, y parecía que hallaban la interacción social menos gratificante, dice Lutter.
El gen HDAC4 y el glutamato
Los ratones genéticamente alterados también les permitieron a los investigadores estudiar las rutas biológicas involucradas en los problemas de alimentación y de comportamiento. Haciendo uso de un análisis de bioinformática, los investigadores identificaron los genes que son controlados por el HDAC4. Descubrieron que la mutación del HDAC4 tiene como resultado un decremento de la expresión de los genes involucrados en la síntesis del neurotransmisor conocido como glutamato o ácido glutámico.
“Esto es importante porque el glutamato ha sido previamente relacionado con problemas alimenticios, el trastorno obsesivo compulsivo (TOC), y la depresión,” dice Lutter. “De modo que esta observación podría explicar un conjunto completo de déficits de comportamiento.”
En busca de un posible tratamiento
“Esta es la primera ruta biológica que ha sido identificada como una asociación al riesgo de desarrollar un trastorno alimenticio,” comenta Cui. “Este trabajo abrirá nuevas vías de investigación para comprender el fundamento neurobiológico de los trastornos alimenticos e identificar nuevas oportunidades para el desarrollo de medicamentos para tratarlos”
Además de ayudar a los investigadores a revelar las rutas biológicas que subyacen tras los trastornos alimenticios e identificar objetivos potenciales para nuevas terapias, este modelo de ratones podría también ser usado para examinar medicamentos potenciales para tratar trastornos alimenticios.
Una de las primeras preguntas que el equipo tratará de responder es por qué la mutación de HDAC4 afectaba solamente a las hembras. Los trastornos alimenticios son de 2 a 3 veces más habituales en mujeres que en hombres, y las hormonas sexuales tienen un papel importante en el desarrollo de estos. Los investigadores usarán a los ratones para investigar cómo las hormonas sexuales, tales como el estrógeno, afectan el funcionamiento cerebral.
Fuente: sciencedaily.com
Fecha: 13 de Octubre de 2016
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161013111548.htm
Fuente original: Materiales proporcionados por la Universidad de Iowa.
Nota: el contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la Publicación:
Michael Lutter, Michael Z. Khan, Kenji Satio, Kevin C. Davis, Ian J. Kidder, Latisha McDaniel, Benjamin W. Darbro, Andrew A. Pieper, Huxing Cui. The eating-disorder associated HDAC4A778T mutation alters feeding behaviors in female mice. Biological Psychiatry, 2016; DOI: 10.1016/j.biopsych.2016.09.024
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
