Los peces de las cavernas ciegos que se han adaptado a los ciclos anuales de inanición y atracones tienen mutaciones en el gen MC4R, el mismo gen que está mutado en ciertas personas obesas con apetitos insaciables, según un nuevo estudio dirigido por genetistas de la Escuela de Medicina de Harvard.
Los hallazgos, publicados en PNAS , revele más sobre cómo evolucionaron los vertebrados para tener diferentes metabolismos entre sí y podría proporcionar información sobre la relación entre la obesidad humana y la enfermedad.
"Todos sabemos que las personas tienen diferentes metabolismos que conducen a su aumento de peso con diferentes cantidades de comida", dijo el autor principal del estudio, Clifford Tabin, profesor de genética George Jacob y Jacqueline Hazel Leder y director del Departamento de Genéticaen HMS.
"El trabajo con el pez de las cavernas nos da un ejemplo en un entorno natural de por qué y cómo los metabolismos evolucionaron para ser diferentes", dijo. "Algunos de los mecanismos que vemos en los peces pueden tener implicaciones para el metabolismo humano y, por lo tanto, para los humanos.salud."
Fiesta y hambruna
Como sugiere el nombre, los peces de las cavernas mexicanos viven en cuevas oscuras y aisladas en el noreste de México. En los cientos de miles de años desde que fueron separados de sus primos que vivían en la superficie, se han adaptado a su entorno hostil de varias maneras.
Sin luz, perdieron gradualmente los ojos y la pigmentación. Con poca comida, se volvieron resistentes al hambre.
El pez de las cavernas soporta meses sin sustento al almacenar grandes cantidades de grasa y quemarla más lentamente.
"Estos peces son muy, muy gordos, mucho más gordos que los peces de superficie", dijo Nicolas Rohner, investigador postdoctoral en el laboratorio de Tabin y coautor del estudio. "Y aunque son activos, su metabolismo es más lento. "
Rohner y el coautor principal Ariel Aspiras, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Tabin, encontraron en experimentos de laboratorio que después de dos meses sin comida, el pez de las cavernas perdió la mitad de peso que las poblaciones de la superficie. Después de tres meses, los peces de las cavernas estaban "totalmentebien ", mientras que los peces de la superficie comenzaron a morir.
"Creemos que el pez de las cavernas puede durar mucho más que eso, debido a sus inmensas reservas de grasa", dijo Rohner.
¿Cómo se volvió tan obeso el pez de las cavernas en primer lugar?
Investigaciones adicionales revelaron que algunas poblaciones de cuevas evolucionaron para tener un apetito insaciable, de modo que cuando haya alimentos disponibles, arrastrados por las inundaciones quizás una vez al año, los peces puedan comer sin límite y almacenar tanta grasa como puedan para sustentarlos.hasta la próxima fiesta.
Aunque los peces de las cavernas no duermen en épocas de escasez, "este modelo podría ser similar a los animales que hibernan en el sentido de que viven de la grasa almacenada durante períodos prolongados", dijo Rohner. Por supuesto, agregó, "estudiar los osos en hibernación es más difícilque estudiar peces. "
Sorprendentemente, los peces de las cavernas viven vidas largas y saludables a pesar de tener tanto sobrepeso. El equipo quiere investigar cómo sucede esto con la esperanza de que algún día pueda ayudar a las personas que viven con obesidad.
gordo pero en forma
El equipo de investigación analizó el ADN de los peces de varias cuevas diferentes, así como de los ríos superficiales circundantes, para descubrir qué mutaciones genéticas podrían estar impulsando las diferencias en el metabolismo, el peso corporal y el apetito.
La mayoría de los peces de las cavernas tenían mutaciones en MC4R, un gen que se sabe que está regulado por la leptina una hormona supresora del apetito y la insulina en el cerebro humano.
"Es uno de los componentes clave para mantener su equilibrio energético", explicó Aspiras. "Cuando las personas intentan hacer dieta o cambiar su peso, hay reguladores en su cerebro que intentan mantenerlo en su peso corporal actual. MC4Res uno de ellos."
Los ratones de laboratorio sin MC4R son muy obesos y tienen hambre constante. En las personas, las mutaciones de MC4R, incluida una que es idéntica en algunos de los peces de las cavernas, son la causa de un solo gen más común de obesidad hereditaria.
Rohner y Aspiras encontraron que las mutaciones parecen reducir la actividad del gen en el pez de las cavernas, quitando los frenos de su supresor del apetito. Aunque esto puede ser desastroso para las personas, los niños con mutaciones MC4R no pueden dejar de comer, ha demostradoventajoso para los peces.
Érase una vez, también podría haber sido ventajoso para los humanos. Incluso antes de la epidemia de obesidad moderna, los humanos como especie eran, relativamente hablando, "muy gordos", señaló Rohner. "Había una selección para eso en nuestroevolución, pero no sabemos por qué. Comprender cómo estos peces engordaron podría ayudarnos a comprender cómo lo hicimos ".
"Eso es algo que me molesta mucho, que tenemos que luchar contra este impulso de comer y beber cosas dulces y grasas todo el tiempo y que se debe a nuestra historia evolutiva", agregó. "La posibilidad de que podamosaveriguar por qué, quizás utilizando estos peces de las cavernas como un sistema modelo, me da la confianza de que algún día encontraremos una manera de resistir ese impulso ".
Rohner y sus colegas están seguros de que hay otros genes en juego en el pez de las cavernas; por ejemplo, las mutaciones MC4R no explican completamente el aumento del apetito o los hígados grasos del pez. Ahora están buscando mutaciones adicionales en el pez, que podríana su vez informan la búsqueda de genes que influyen en el metabolismo humano y la obesidad.
Este trabajo fue apoyado por una subvención de los Institutos Nacionales de Salud HD047360.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Original escrito por Stephanie Dutchen. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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