Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

¿El interruptor biológico de la obesidad?

La obesidad es uno de los mayores retos de la salud pública del siglo XXI, ya que afecta a más de 500 millones de personas en todo el mundo, contribuye a trastornos potencialmente mortales, como las enfermedades cardiovasculares, la diabetes tipo 2 y el cáncer y cuesta cada año unas ingentes cantidades de dinero.

¿El interruptor biológico de la obesidad?

La obesidad es uno de los mayores retos de la salud pública del siglo XXI, ya que afecta a más de 500 millones de personas en todo el mundo, contribuye a trastornos potencialmente mortales, como las enfermedades cardiovasculares, la diabetes tipo 2 y el cáncer y cuesta cada año unas ingentes cantidades de dinero. El sobrepeso y la obesidad son el quinto factor principal de riesgo de defunción humana en el mundo. Cada año fallecen por lo menos 2,8 millones de personas adultas como consecuencia del sobrepeso o la obesidad

Hace unos días muchos medios de comunicación se hacían eco de un trabajo realizado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, publicado en la revista New England Journal of Medicine, sobre una nueva vía que controla el metabolismo humano y que lleva a los adipocitos o células grasas a almacenar la grasa o a quemarla.

Para comentar estos hallazgos, hagamos primero unas consideraciones de ciencia básica.

  1. Los principios de la Termodinámica se cumplen inexorablemente en la Naturaleza y, por tanto, en los seres humanos. Ello significa, clara y llanamente, que “la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma”, es decir, que ganancia de peso y obesidad significan mayor ingesta energética que consumo energético, mientras que la pérdida de peso corresponde a una menor ingesta que consumo.
  2. La ingesta calórica, derivada de la combustión metabólica de nuestros alimentos, en nuestro organismo, básicamente,  se transforma en: a) energía metabólica para sustentar todas nuestras actividades biológicas; b) calor, que se expulsa al medio exterior.
  3. El porcentaje relativo de las dos opciones depende de un proceso metabólico que ocurre en nuestras mitocondrias denominado fosforilación oxidativa que es regulable (acoplado-desacoplado). A mayor acoplamiento mayor proporción de a) respecto a b). Y viceversa.
  4. Por tanto, para conseguir cubrir unas determinadas necesidades de a) suficientes para mantener el peso, ello dependerá tanto de la ingesta calórica total (alimentos), como del proceso acoplamiento-desacoplamiento. Aumentar el suministro energético o el acoplamiento favorecerá la obesidad y disminuir el suministro energético o aumentar el desacoplamiento logrará el efecto contrario.
  5. Existen unas proteínas mitocondriales denominadas desacoplantes que biológicamente actúan como desacopladoras, es decir que su acción sería la de anti-obesidad. Están presentes, sobre todo,  en el tejido adiposo marrón. Sin embargo, el tejido adiposo pardo es escaso en los seres humanos (no más del 1% del peso corporal). Se encuentra principalmente alrededor del cuello y en grandes vasos sanguíneos del tórax.

Esos dos factores (ingesta, sensación de hambre o saciedad y acoplamiento-desacoplamiento) están relacionados con factores ambientales y genéticos.

En el año 2007 diversas publicaciones relacionaron las variantes alélicas del gen FTO con la obesidad y algunos investigadores indicaron que los alelos AT o AA de su región rs14210850 se relacionaban con una mayor ingesta de energía, mientras que el alelo TT era protector respecto a un mayor consumo energético. Desde entonces la relación entre gen FTO y obesidad ha sido ampliamente estudiada y existen más de 25.000 publicaciones científicas al respecto, de ellas más de 2300 en el presente año. Más aún, en el año 2014 se descubrió  que el FTO lo que hace es regular la expresión de otro gen el IRX3.

El principal descubrimiento de los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos ha sido el de encontrar que la relación FTO-obesidad se realiza no en el cerebro (hambre-saciedad) sino principalmente en las células progenitoras de los adipocitos a través de los genes IRX3 e IRX5, que a su vez, regulan el proceso de acoplamiento-desacoplamiento o termogénesis citado anteriormente.

Han descubierto que el proceso de termogénesis no sólo es importante en los adipocitos de la grasa marrón sino en el tejido adiposo blanco normal. Lo que ocurre se debe a la diferencia genética de un solo nucleótido, responsable de la asociación a la obesidad. En los individuos de riesgo, una timina (T) se sustituye por una citosina (C), y ello interrumpe la región del control de la represión del gen FTO sobre y enciende IRX3 e Irx5, lo que provoca su activación. La consecuencia es reducir la termogénesis, lo que conduce a que se desprenda menos calor y que la energía sobrante se use para acumular lípidos, en última instancia, a la obesidad.

De gran interés es han sido capaces de evitar el proceso en cultivos celulares. Usando el eficaz sistema CRISPR/ Cas9Al para editar una sola posición de nucleótidos, les ha permitido realizar cambios precisos en la secuencia de ADN. De ese modo han operado sobre células madre o  preadipocitos de ratones que poseían la mutación C, es decir, predisponían a la obesidad y la han cambiado por una T. ¿El resultado? Al madurar los adipocitos, se desactivaron IRX3 y IRX5, y se restauró la termogénesis a los niveles de no riesgo de obesidad.

Como es lógico los investigadores están estableciendo colaboraciones con en el mundo académico y la industria para traducir sus hallazgos a la terapéutica de la obesidad y, según el investigador principal “Mediante la manipulación de esta nueva vía, podríamos cambiar entre los programas de almacenamiento y disipación de energía a niveles celular y del organismo, proporcionando una nueva esperanza para una cura contra la obesidad”.´

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