El gen AMY1, el cual da inicio a la digestión del almidón en la boca, está relacionado con los niveles de glucosa en la sangre y la digestión de los carbohidratos, con implicaciones para comprender la biología evolutiva humana y el microbioma humano.
El estudio
Hallada en la saliva, la enzima proteínica codificada por el gen AMY1 comienza el proceso digestivo descomponiendo el almidón cuando masticas los alimentos.
En los humanos, el número de copias del gen varía ampliamente: algunas personas tienen dos, otras 20, con un promedio de seis a ocho. Sin embargo, hasta ahora pocos estudios han intentado determinar el rol fisiológico que esta variación podría tener en los humanos.
Publicado en el American Journal of Clinical Nutrition, investigadores de la Universidad de Sídney llevaron a acabo el primer análisis sistemático a gran escala de la influencia de los números de copia del AMY1 en 201 participantes saludables durante cuatro experimentos vinculados.
Se halló que las personas con más copias del gen AMY1 — y concentraciones correspondientes más altas de la enzima amilasa en la saliva — digerían mas rápido los carbohidratos ricos en almidón.
También mostraron una mayor respuesta de glucosa en la sangre a alimentos que contenían almidones, como pan y pasta, pero no a alimentos azucarados. Puesto que los alimentos azucarados no deberían ser digeridos por la amilasa, la falta de una relación indica que la diferencia in la digestión de almidón observada se debió a diferencias en la enzima, y por lo tanto, a diferencias en el número de copias del gen.
La autora principal, la Dra. Fiona Atkinson del Centro Charles Perkins y la Facultad de Ciencias de la Universidad, explicó que los hallazgos eran muy importantes para comprender mejor la biología evolutiva humana.
“La amplia variación en el número de copias del AMY1 en humanos no se halla en otros primates,” dijo la doctora Atkinson.
“Ha habido especulaciones de que podría representar una adaptación a la influencia de la dieta durante la evolución humana — tal vez relacionada con el cambio de una dieta baja en almidón de los cazadores-recolectores, a las dietas altas en almidón de los granjeros del Neolítico”.
Conclusiones
“También es posible que individuos con un alto número de copias del gen tuvieran una ventaja en ciertas épocas durante la evolución humana. Si, como se ha dicho, el consumo de carbohidratos — particularmente almidón — ayudó a acelerar ayudó a la expansión acelerada del cerebro humano, entonces niveles más altos de glucosa en la sangre de las madres durante el embarazo podrían haber ayudado al cerebro cada vez mayor y al mayor nivel de grasa corporal de los niños humanos, en comparación con otros primates.”
La investigación también demostró una diferencia en el metabolismo del intestino grueso, ya que personas con un bajo número de copias del gen mostraron mayores niveles de metano en su aliento; un incremento en el metano del aliento es comúnmente utilizado en la clínica práctica para evaluar la mala digestión o mala absorción de carbohidratos.
La coautora, la profesora Jennie Brand-Miller, del Centro Charles Perkins y la Escuela de la Vida y Ciencias Ambientales de la Universidad, dijo que esa diferencia no supone necesariamente que el almidón fuera menos digerible en personas con un bajo número de copias del gen.
“Estos resultados sugieren que las personas con diferentes número de copias del gen AMY1 tienen un microbioma intestinal diferente, la diversa comunidad de trillones de microorganismos que viven en el tracto digestivo,” afirmó.
“Actualmente no sabemos mucho sobre los efectos que los organismos intestinales productores de metano tienen en los humanos, a pesar de estar presentes en alrededor de un tercio de los adultos.
“Sin embargo, para los animales, la producción de metano por la microbiota en el intestino grueso aumenta la energía producida por el huésped y se relaciona con un aumento de peso.
El futuro
“Aunque nuestro estudio no halló relación alguna entre los números de copias del gen AMY1 y el índice de masa corporal, otros sí la han hallado. Se necesitan más investigaciones para confirmar la conexión entre el gen, su influencia en la producción de metano y las diferencias resultantes en el microbioma.”
Fecha: 18 de octubre de 2018
Fuente: Universidad de Sídney
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181018095432.htm
Fuente original de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Sídney. Nota: el contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Fiona S Atkinson, Dale Hancock, Peter Petocz, Jennie C Brand-Miller. The physiologic and phenotypic significance of variation in human amylase gene copy number (La relevancia fisiológica y fenotípica de la variación en el número de copias del gen humano de la amilasa). The American Journal of Clinical Nutrition, 2018; 108 (4): 737 DOI: 10.1093/ajcn/nqy164
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
