Epigenética nutricional, un instrumento en la comprensión de la fisiopatología de la obesidad y una nueva vía para conseguir un tratamiento más eficaz.

Comentado por Dr. Cayetano J. Gómez Gálvez, Médico Nutricionista, experto en obesidad

El pasado año 2010 la Revista Española de Obesidad, que edita la Sociedad Española para el Estudio de la Obesidad (SEEDO), publicaba un interesante artículo del Dr. Paúl Cordero y colaboradores del Departamento de Ciencias de la Alimentación, Fisiología y Toxicología de la Universidad de Navarra acerca de la epigenética nutricional.

Partiendo de la base de que, según diferentes estudios, entre el 40 y el 70% de la variabilidad del peso corporal es atribuible a la herencia genética, se ha visto que la obesidad es el resultado de la interacción existente entre la genética y el estilo de vida.

Para estudiar dicha interacción contamos con la nutrigenómica que estudia la influencia de la nutrición y los nutrientes en la expresión génica y con la epigenética que estudia los mecanismos que regulan la expresión del ADN sin alterar la secuencia de nucleótidos, por lo que una misma secuencia de nucleótidos en dos individuos diferentes puede expresarse o no dependiendo de marcas epigenéticas específicas.

El estudio que hoy compartimos con vosotros intenta profundizar en la acción de la epigenética sobre los genes responsables de la obesidad.

Esto abre una puerta a poder estudiar el patrón epigenético de nuestros pacientes, lo cual nos permitiría no sólo conocer su riesgo de padecer obesidad o las distintas comorbilidades a ella asociadas sino que, además, nos facultaría para prescribirles una dieta personalizada efectiva y así poder utilizar la nutrición como factor modificante de su patrón epigenético, y por lo tanto actuar sobre aquellos genes implicados en la regulación del peso corporal.

Las principales modificaciones de control epigenético son la metilación de la cadena de ADN y los cambios en las colas terminales de las histonas.

Estas llamadas “marcas epigenéticas” no son permanentes sino que están influidas por diversos factores como son la nutrición, el estrés oxidativo, la hipoxia, la inflamación o la edad, entre otros.

Otro aspecto fundamental es que la susceptibilidad a los cambios en el epigenoma es diferente en cada etapa del ciclo vital siendo mayor, por ejemplo, durante el embarazo, la lactancia o la pubertad.

Como os hemos comentado, las principales modificaciones de control epigenético son:

  • la metilación de la cadena de ADN y
  • los cambios en las colas terminales de las histonas.

La cromatina está formada por ADN, ARN y proteínas que constituyen los cromosomas. La unidad estructural básica de la cromatina es el nucleosoma, el cual consta de 146 bases de ADN helicoidal enrollado dos veces alrededor de un octámero de proteínas, esas proteínas son las histonas y es en su cola terminal de aminoácidos donde se producen la mayor parte de las modificaciones epigenéticas. Hasta ahora se han descrito más de 100 modificaciones de las histonas siendo las más importantes la metilación y la acetilación.

La adición de un grupo metilo mediante enlace covalente a la cadena de ADN se asocia a una represión en la expresión génica de esa región. Esta reacción está catalizada por las enzimas ADN metitransferasas (DNMT). Se ha visto que la dieta puede ejercer un efecto directo sobre las DNMT o sobre la disponibilidad de las moléculas donantes de grupos metilo o implicadas en su metabolismo.

La metilación consiste en la adición de grupos metilo en la cola aminoacídica libre de las histonas. La disponibilidad de grupos metilo para adicionar está directamente relacionada con la alimentación. Una dieta baja en grupos metilo disminuye el nivel de metilación de las histonas en roedores, asimismo, una dieta rica en colina durante el embarazo las aumenta. Por otra parte, el metabolismo de la glucosa también influye en el grado de metilación de las histonas.

La cadena de aminoácidos terminal de las histonas sufre procesos de acetilación y desacetilación. El sustrato para la acetilación es la acetil coenzima A, por tanto, cualquier factor dietético que afecte a la disponibilidad de acetil-CoA influirá sobre la acetilación de las histonas. Las enzimas catalizadoras de la acetilación y desacetilación son las acetiltransferasas de histonas (HAT) y las desacetilasas de histonas (HDAC). Los niveles de glucosa y de etanol son activadores de las acetiltransferasas y el ácido anacárdico presente en las nueces es un potente inhibidor de las mismas. La teofilina del té, el resverastrol (antioxidante presente en el vino), las dietas ricas en sal y las hipocalóricas son activadores conocidos de las desacetilasas de las histonas, por el contrario son inhibidores de las mismas los compuestos organosulfurados presentes en el ajo, las isoflavonas o los altos niveles de glucosa.

El embarazo es una importante ventana epigenética donde los cambios epigenéticos se producen con gran facilidad, es por ello que la nutrición de la madre puede influir en la programación fetal produciendo alteraciones que, en la edad adulta, provocaran enfermedades metabólicas. Esto se ha visto básicamente con modelos animales, por ejemplo en ratones, donde la administración de dietas obesigénicas e hipoproteicas durante el embarazo induce a cambios en el metabolismo de las DMNT y en la expresión de las metiltransferasas de ADN. Este efecto también se pudo observar tras la suplementación de ácido fólico, colina u homocisteína.

En conclusión podemos decir que la epigenética está en sus inicios y que, de momento, no podemos obtener de ella una aplicación práctica a nuestra actividad clínica diaria pero también es cierto que nos ofrece una oportunidad para poder explicar los mecanismos no dependientes de la secuencia de nucleótidos por los que los nutrientes pueden regular la expresión y así poder tratar enfermedades como la obesidad. Por tanto, el avance en el conocimiento de las llamadas ventanas epigenéticas nos permitirá regular las modificaciones que se producen en cada una de ellas con el aporte de nutrientes específicos y así poder ofertar a los pacientes una intervención dietética absolutamente personalizada.

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