El desarrollo del sistema nervioso en los primeros años de vida podría estar detrás del trastorno metabólico que da lugar a la obesidad

La obesidad ha aumentado rápidamente en las últimas décadas hasta afectar a más de 2.000 millones de personas en el mundo, lo que la convierte en una de las principales causas de enfermedad. A pesar de décadas de investigación sobre tratamientos de dieta y ejercicio, muchas personas siguen encontrando muy difícil perder peso. Los investigadores del Baylor College of Medicine y de otras instituciones colaboradoras creen saber ahora por qué, y han publicado los resultados de su trabajo en la revista Science Advances.

Según el equipo de investigación, los mecanismos moleculares del desarrollo del cerebro durante los primeros años de vida son probablemente un factor determinante del riesgo de obesidad. Estudios anteriores de gran envergadura en humanos han insinuado que los genes más relacionados con la obesidad se expresan en el cerebro en desarrollo en la primera infancia. El presente estudio en ratones se ha centrado en el desarrollo epigenético. Aunque los genes tienen las instrucciones para todas las reacciones del cuerpo, no todos los genes están activos, y muchos de ellos están «apagados». La epigenética estudia qué genes están actuando o no en diferentes tipos de células, y el principal factor que determina si se encienden o se apagan es el entorno.

LOS GENES QUE SE ENCIENDEN Y SE APAGAN

Según el Dr. Robert Waterland, profesor de nutrición pediátrica y miembro del Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA en Baylor, y uno de los autores del artículo, «décadas de investigación en humanos y en modelos animales han demostrado que las influencias ambientales durante períodos críticos del desarrollo tienen un gran impacto a largo plazo en la salud y la enfermedad». Estos fallos en el desarrollo impiden una regulación adecuada del peso corporal, pero aún se desconoce exactamente cómo funciona este mecanismo.

El estudio se centra en una región del cerebro llamada núcleo arqueado del hipotálamo, que es un regulador principal del apetito, la actividad física y el metabolismo. Este núcleo arqueado experimenta una extensa maduración epigenética durante los primeros años de vida del bebé. Este periodo es también muy sensible a la programación de la regulación del peso corporal. Si hay problemas en la maduración epigenética, esta regulación puede ser defectuosa durante el resto de la vida.

El equipo llevó a cabo análisis de todo el genoma tanto de la metilación del ADN (el mecanismo principal para activar y desactivar genes) como de la expresión génica, tanto antes como después del cierre de la ventana crítica postnatal durante la cual se produce la programación del peso corporal.

El estudio también es el primero que compara este desarrollo epigenético en hombres y mujeres, y ha encontrado amplias diferencias entre los sexos. Por ejemplo, muchos de los cambios se produjeron antes en las hembras que en los machos, lo que indica que las hembras son precoces en este sentido.

LA PROGRAMACIÓN DE LA OBESIDAD EN HUMANOS

La mayor sorpresa llegó cuando los investigadores compararon sus datos epigenéticos en ratones con los datos humanos. Existen grandes estudios que asocian variantes genéticas asociadas a la obesidad. Los genes que sufrieron una alteración en la maduración epigenética en el núcleo arcuato de los ratones coincidían en gran medida con las mismas regiones genómicas en seres humanos asociadas al índice de masa corporal, una medida de la obesidad.

Esta coincidencia sugiere que el mecanismo es muy similar en los seres humanos. Esto permitiría desarrollar terapias de prevención dirigida a corregir estos fallos en el desarrollo de los bebés.