El proceso por el cual la dieta de una madre durante el embarazo puede afectar permanentemente los atributos de su descendencia, como el peso, podría estar fuertemente influenciado por la variación genética en una parte inesperada del genoma, según una investigación dirigida por la Universidad Queen Mary de Londres QMULEl descubrimiento podría arrojar luz sobre por qué muchos estudios genéticos humanos no han sido capaces de explicar completamente cómo ciertas enfermedades, como la diabetes tipo 2 y la obesidad, se heredan.
El estudio, publicado en ciencia y en coautoría con la Universidad de Cambridge y el King's College London, muestra que la variación genética del ADN ribosómico ADNr podría estar impulsando cómo el entorno dentro del útero determina los atributos de una descendencia. El ADNr es el material genético que forma los ribosomas.Las máquinas de construcción de proteínas dentro de la célula.
El investigador principal, el profesor Vardhman Rakyan de QMUL dijo: "El hecho de que la variación genética del ADN ribosómico parece desempeñar un papel tan importante sugiere que muchos estudios de genética humana podrían estar perdiendo una parte clave del rompecabezas. Estos estudios solo analizaron un solocopiar parte de los genomas de los individuos y nunca en el ADN ribosómico.
"Esta podría ser la razón por la cual hasta ahora solo hemos podido explicar una pequeña fracción de la heredabilidad de muchas afecciones de salud, lo que tiene mucho sentido en el contexto de enfermedades metabólicas, como la diabetes tipo 2".
Los factores ambientales que juegan un papel junto con los factores genéticos en la determinación de los atributos de una persona también están presentes en el ambiente dentro del útero. Cuando la descendencia está en el útero, lo que sus madres experimentan ambientalmente por ejemplo, dieta, estrés, tabaquismo,influye en los atributos de la descendencia cuando son adultos. Se entiende que esta 'programación del desarrollo' es un gran contribuyente a la epidemia de obesidad que se ve hoy en día.
Uno de los principales contribuyentes a este proceso es la 'epigenética'. Describe las modificaciones que ocurren naturalmente en los genes que controlan cómo se expresan. Una de esas modificaciones implica etiquetar el ADN con compuestos químicos llamados grupos metilo. Estos marcadores epigenéticos determinan qué genes se expresan ono expresado. Las células hepáticas y las células renales son genéticamente idénticas, aparte de sus marcas epigenéticas. Se ha propuesto que, en respuesta a un entorno pobre en el útero, el perfil epigenético de una descendencia cambiará.
El equipo comparó la descendencia de ratones preñados cuando se les dio una dieta baja en proteínas 8% de proteínas y una dieta normal 20% de proteínas. Después de que fueron destetados, todas las crías recibieron una dieta normal, y el equipo luegoobservó la diferencia en la metilación del ADN de la descendencia, de las madres expuestas a bajas proteínas y las que no.
El profesor Rakyan dijo: "Inicialmente, no encontramos nada, así que fue una gran sorpresa, pero luego miramos los datos de una manera diferente. Observamos los datos del ADN ribosómico y encontramos grandes diferencias epigenéticas".
"Cuando las células están estresadas, por ejemplo, cuando los niveles de nutrientes son bajos, alteran la producción de proteínas como estrategia de supervivencia. En nuestras madres con ratones con bajo contenido de proteínas, vimos que sus descendientes tenían ADNr metilado. Esto ralentizó la expresión de su ADNr, quepodría influir en la función de los ribosomas y dar lugar a una descendencia más pequeña, hasta un 25% más ligera "
Estos efectos epigenéticos ocurren en una ventana crítica del desarrollo mientras la descendencia está en el útero, pero es un efecto permanente que permanece en la edad adulta. Por lo tanto, es probable que la dieta baja en proteínas de una madre durante el embarazo tenga consecuencias más graves en el estado epigenético y el peso de la descendenciaque la propia dieta de una descendencia después de haber sido destetada.
El profesor Rakyan agregó: "Mirando más allá de los marcadores epigenéticos, cuando miramos la secuencia genética básica del ADNr, encontramos una sorpresa aún mayor. Aunque todos los ratones en el estudio fueron criados para ser genéticamente idénticos, descubrimos queel ADNr entre los ratones individuales no era genéticamente idéntico, y que incluso dentro de un ratón individual, las diferentes copias de ADNr eran genéticamente distintas. Por lo tanto, existe una gran variación en el ADNr que también juega un papel importante en la determinación de los atributos de la descendencia ".
En cualquier genoma dado, hay muchas copias de ADNr, y el profesor Rakyan y sus colegas descubrieron que no todas las copias del ADNr respondían epigenéticamente. En las crías de madres que se alimentaron con dietas bajas en proteínas, era solo una forma de ADNr- La 'variante A' - que parecía sufrir metilación y afectar el peso.
Esto significa que la respuesta epigenética de un ratón determinado está determinada por la variación genética del ADNr; los que tienen más ADNr con variante A terminan siendo más pequeños.
La heredabilidad cuánto se explica el riesgo de una enfermedad por factores genéticos de la diabetes tipo 2 se estima entre el 25 y el 80 por ciento en diferentes estudios. Sin embargo, solo alrededor del 20 por ciento de la heredabilidad de la diabetes tipo 2ha sido explicado por estudios del genoma de personas con la enfermedad. El papel principal que parece tener la variación genética del ADNr y el hecho de que el análisis de ADNr no se hubiera incluido en estos estudios podría explicar parte de esta heredabilidad faltante.
Los hallazgos también complementan otros estudios que han encontrado que los ratones que reciben dietas ricas en grasas tienen crías que muestran un aumento de la metilación de ADNr. Esto sugiere que la metilación es una respuesta general al estrés y también puede explicar el aumento de la obesidad que está ocurriendo en todo el país.mundo.
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Materiales proporcionados por Universidad Queen Mary de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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