Los investigadores del Baylor College of Medicine han encontrado una nueva respuesta a una vieja pregunta: ¿cómo puede la sobrenutrición durante la infancia conducir a problemas de salud duraderos como la diabetes? El informe, publicado hoy en la revista Epigenética ambiental se centra en los islotes pancreáticos de Langerhans, que producen insulina y otras hormonas.
Los islotes de ratones que estaban sobrealimentados durante los primeros 21 días después del nacimiento su 'infancia' tendieron a obtener etiquetas de metilación del ADN, modificaciones químicas que alteran la expresión génica, mientras que los ratones que no estaban sobrealimentados mostraron cambios similares, pero mucho más tarde en la vida.
"Se sabe desde hace varias décadas que los ratones que están sobrealimentados durante el período de lactancia permanecen con sobrepeso y serán propensos a las enfermedades durante toda su vida. En particular, tienen problemas para regular sus niveles de azúcar en la sangre", dijo el autor correspondiente, el Dr. Robert AWaterland, profesor de pediatría: nutrición en el Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA / ARS del Baylor College of Medicine y el Texas Children's Hospital y de genética molecular y humana en Baylor.
Estudios anteriores también han demostrado que los pacientes con diabetes tipo 2 han alterado la metilación del ADN, la adición de grupos metil químicos, en sus islotes pancreáticos productores de insulina. Estas alteraciones se han relacionado con el mal funcionamiento de los islotes y la aparición de diabetes, pero cómoocurren siguen siendo un misterio.
Buscando esclarecer este importante tema, Waterland y sus colegas investigaron si la sobrenutrición postnatal temprana podría alterar el desarrollo epigenético en los islotes pancreáticos.
La epigenética se refiere a los mecanismos moleculares que determinan qué genes se activarán o desactivarán en diferentes tipos de células. Piense en el ADN de uno como el hardware de la computadora, y la epigenética como el software que determina lo que la computadora puede hacer. La epigenética funciona agregando o eliminandoetiquetas químicas en los genes para marcar las que deberían usarse. La metilación del ADN es una de las etiquetas mejor estudiadas y juega un papel importante en el desarrollo.
Los investigadores trabajaron con dos grupos de ratones, uno estaba sobrealimentado durante la infancia y el otro no y representaba al grupo de control. "Ajustar el tamaño de la camada durante el período de lactancia proporciona un medio natural para sobrealimentar a los cachorros de ratones", dijo Waterland, quien estámiembro del Centro Integral de Cáncer Dan L Duncan en Baylor. "Las camadas de tamaño normal tienen alrededor de 10 ratones, y sirvieron como nuestro grupo de control. El grupo sobrenutrido provenía de madres cuyas camadas se redujeron a solo cuatro cachorros cada una. Estas crías reciben un 'todo lo que pueda comer en el buffet y tener sobrepeso al momento del destete ".
Pero el peso no fue la única diferencia entre los dos grupos de cachorros. Los investigadores aplicaron perfiles de metilación de ADN a escala del genoma a islotes de ratones sobrenutridos y de control en 21 días destete y 180 días después del nacimiento considerado de mediana edad pararatones.
Los resultados revelaron que los islotes de los ratones de control tendían a ganar metilación del ADN a medida que envejecían. Sin embargo, en comparación con los controles, los islotes de ratones sobrenutridos mostraron aumentos en la metilación del ADN justo al destete. Inesperadamente, hubo una superposición sustancial entre el perfil de metilación del ADNde controles de mediana edad y el de los ratones desnutridos de 21 días mucho más jóvenes.
"En la edad de destete, los islotes de ratones sobrealimentados muestran un perfil epigenético similar al de los ratones mucho más viejos", dijo Waterland. "Nuestra interpretación es que la sobrenutrición postnatal provoca un envejecimiento epigenético acelerado en los islotes. Ya que la capacidad de regular el azúcar en la sangredisminuye con la edad, este envejecimiento epigenético prematuro puede ayudar a explicar cómo la sobrenutrición durante la infancia aumenta el riesgo de diabetes más adelante en la vida ".
La diabetes es un problema de salud grave y generalizado en todo el mundo. Según un informe de 2017 de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, el 9.3 por ciento de la población de los EE. UU., Alrededor de 30 millones de personas, padecen la afección, lo que aumenta el riesgode complicaciones graves de salud que incluyen muerte prematura, pérdida de visión, enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, insuficiencia renal y amputación de dedos de los pies, pies o piernas.
"En estos días de escalada de sobrenutrición y obesidad pediátrica, necesitamos comprender urgentemente las consecuencias adversas de la sobrenutrición en la infancia humana. Creo que optimizar la nutrición durante estos períodos críticos de desarrollo demostrará ser un enfoque eficaz para prevenir la enfermedad en adultos,"Waterland dijo.
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Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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