Cuando los padres llevan dietas bajas en proteínas o altas en grasas, esto puede conducir a trastornos metabólicos en sus hijos cuando llegan a la edad adulta. Ahora, un equipo internacional ha identificado un elemento clave y los eventos moleculares subyacentes a este fenómeno en ratones.
El estudio
Cuando los padres llevan dietas bajas en proteínas o altas en grasas, esto puede conducir a trastornos metabólicos en sus hijos cuando llegan a la edad adulta. Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) ha identificado un elemento clave y los eventos moleculares subyacentes a este fenómeno en ratones.
Los Orígenes de Desarrollo de la Salud y las Enfermedades (Developmental Origins of Health and Disease) es una escuela que se centra en la manera en que los factores prenatales como el estrés y la dieta tienen un impacto en el desarrollo de enfermedades cuando los niños alcanzan la edad adulta. La evidencia experimental indica que los factores ambientales que afectan a los padres juegan un papel en la reprogramación de la salud de sus hijos a lo largo de su vida. En particular, se sabe que las dietas bajas en proteínas de los padres están relacionadas con trastornos metabólicos en sus hijos, como la diabetes.
Se cree que este fenómeno está regulado a través de la epigenética, es decir, cambios heredables en los que los genes se activan y desactivan sin cambiar realmente el ADN de un individuo. Sin embargo, hasta ahora, los detalles de este proceso eran desconocidos. En su estudio publicado en Molecular Cell, un equipo dirigido por Keisuke Yoshida y Shunsuke Ishii en RIKEN CPR abordó esta pregunta en un modelo de ratones y descubrió que una proteína llamada ATF7 es esencial para el efecto intergeneracional. La ATF7 es un factor de transcripción, lo que significa que regula los momentos en que se activan y desactivan los genes.
Los hallazgos
Los investigadores alimentaron a ratones machos y hembras con dietas normales o dietas bajas en proteínas y luego les permitieron aparearse. Compararon la expresión génica, es decir, qué genes se activaron, en la descendencia adulta de ratones machos que habían llevado las dos dietas diferentes y encontraron que la expresión difería para cientos de genes en el hígado, muchos de los cuales están involucrados en el metabolismo del colesterol. Sin embargo, cuando utilizaron ratones machos genéticamente modificados que carecían de una copia del gen ATF7, la expresión génica de su descendencia no difería de la expresión de la descendencia de ratones cuyos padres llevaron dietas normales.
Este resultado significa que la dieta de un ratón macho puede influir en la salud de sus futuras crías. Puesto que los ratones machos no tienen la capacidad de afectar a su descendencia dentro de las hembras embarazadas, los investigadores concluyeron que el escenario más probable era que los cambios epigenéticos ocurrieran en el esperma del macho antes de la concepción, y además que la ATF7 tiene una función crítica en este proceso.
Con base en esta lógica, el equipo buscó y encontró genes en las células de esperma que están controlados por la ATF7, incluidos los del metabolismo de las grasas en el hígado y la producción de colesterol. Los experimentos revelaron que cuando los futuros padres llevaban dietas bajas en proteínas, la ATF7 se soltaba y ya no se encontraba unida a estos genes. Esto, a su vez, redujo una modificación particular a las proteínas histonas, con un efecto neto que hizo que estos genes de células de esperma se activaran, en lugar de la situación normal de desactivación. “El descubrimiento más sorprendente y emocionante fue que el cambio epigenético inducido por la dieta paterna baja en proteínas se mantiene en el esperma maduro durante la espermatogénesis y se transmite a la próxima generación”, dijo Ishii.
El futuro
Usando un modelo de ratones, este estudio ayuda a explicar los detalles moleculares subyacentes a la teoría de los Orígenes de Desarrollo de la Salud y las Enfermedades, y los tipos de afecciones nutricionales que podrían conducir a enfermedades relacionadas con el estilo de vida de los niños, como la diabetes. Además, ahora debería ser posible predecir los cambios metabólicos en la próxima generación midiendo los cambios epigenéticos en los genes identificados en las células del esperma del padre. “Esperamos que las personas, especialmente aquellas que tienen una mala nutrición por elección, presten más atención a su dieta cuando planifiquen la próxima generación. Nuestros resultados indican que las dietas con más proteínas y menos grasas son más saludables no solo para el cuerpo de todos, sino también para el esperma y la salud de los niños por nacer”.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200319125232.htm
Fecha: 19 de marzo de 2020
Fuente: RIKEN
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por RIKEN. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Keisuke Yoshida, Toshio Maekawa, Nhung Hong Ly, Shin-ichiro Fujita, Masafumi Muratani, Minami Ando, Yuki Katou, Hiromitsu Araki, Fumihito Miura, Katsuhiko Shirahige, Mariko Okada, Takashi Ito, Bruno Chatton, Shunsuke Ishii. ATF7-Dependent Epigenetic Changes Are Required for the Intergenerational Effect of a Paternal Low-Protein Diet. Molecular Cell, 2020; DOI: 10.1016/j.molcel.2020.02.028
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
