Nutrición temprana y predicción epigenética de futuros resultados de salud en humanos
Crédito: CC0 Public Domain
La exposición a la hambruna durante el desarrollo fetal temprano se ha asociado con tasas más altas de mortalidad, obesidad, diabetes y esquizofrenia. Esto se puede ver, por ejemplo, en los sobrevivientes de la hambruna holandesa causada por el bloqueo nazi de los Países Bajos en la Segunda Guerra Mundial. Esta hambruna terminó hace más de 70 años, pero para los sobrevivientes que fueron concebidos durante la hambruna, los efectos sobre la salud persisten. Los experimentos en modelos animales han demostrado que la dieta durante el embarazo puede activar o desactivar los genes y provocar cambios importantes en el peso corporal y otros efectos relacionados con la salud.
Investigadores del Baylor College of Medicine y la London School of Hygiene and Tropical Medicine (LSHTM) publicaron recientemente un estudio sobre la hipótesis de los «orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad» (DOHaD) de que la nutrición y otras exposiciones ambientales en los primeros años de vida tienen importantes Consecuencias para la salud de por vida. Sus hallazgos fueron publicados en Science Advances.
Durante los últimos 10 años, investigadores en Gambia han empleado un ‘experimento de la naturaleza’ para investigar los mecanismos subyacentes a los fenómenos DOHaD. En las comunidades agrícolas de subsistencia, los individuos concebidos en diferentes épocas del año experimentan una gran variación en la nutrición durante el desarrollo temprano. Los investigadores investigaron los vínculos entre esta estacionalidad y la «metilación del ADN», un sistema de marcado molecular del ADN que puede activar o desactivar los genes.
«Usando este enfoque, hemos identificado muchos genes en niños en los que el estado de metilación del ADN parece estar influenciado por la dieta de su madre al principio del embarazo alrededor del momento de la concepción. Pero una pregunta importante ha sido: » ¿Y qué?'», dijo el Dr. Toby Candler, autor principal de la Unidad MRC de Gambia en LSHTM.
Para abordar esta pregunta, los investigadores se centraron en un solo gen que previamente demostraron ser sensible a la nutrición en torno a el momento de la concepción: PAX8. Este gen juega un papel clave en el desarrollo de la tiroides, lo que sugiere una hipótesis sencilla: las diferencias de metilación relacionadas con la nutrición en PAX8 influyen en el desarrollo y la función de la tiroides.
Para probarlo, midieron la metilación de PAX8 en cientos de niños gambianos a los dos años de edad para identificar aquellos con la metilación PAX8 más alta y más baja (dentro del 10 por ciento superior o inferior). Luego estudiaron a estos mismos niños nuevamente cuando tenían entre cinco y ocho años. Este enfoque mostró que bajo PAX8 metilo lación predice un aumento del volumen de la tiroides (21 por ciento más grande) y un aumento de T4 libre, una hormona tiroidea clave. Aunque los cambios de T4 libre se consideran dentro del rango normal, el aumento de T4 libre se asoció con una disminución de la grasa corporal y la densidad mineral ósea.
La metilación de PAX8 en los niños también se asoció con la nutrición de la madre en el momento de la concepción, específicamente con los niveles circulantes de vitaminas B6, B12, homocisteína y cisteína.
Tomados en conjunto, estos resultados indican un vínculo entre las exposiciones ambientales tempranas, la metilación del gen PAX8 y el desarrollo y la función de la glándula tiroides, lo que sugiere una vía molecular que vincula la nutrición materna alrededor del momento de la concepción con los cambios epigenéticos en el embrión temprano que persisten durante años, con consecuencias para la salud posnatal.
«PAX8 es el primer gen candidato que estudiamos para preguntar si la metilación baja o alta en estos genes nutricionalmente sensibles tiene alguna consecuencia para la salud y el metabolismo posteriores, por lo que estos hallazgos son realmente emocionantes», dijo el Dr. Matt Silver, autor principal y profesor asociado de la Unidad MRC de Gambia en LSHTM.
«Hemos identificado miles de genes con diferencias de metilación a nivel individual que son establecido en el embrión humano temprano.Muchos de estos están asociados con la nutrición materna alrededor de la concepción, por lo que estos resultados sugieren un enorme potencial para comprender mejor los orígenes epigenéticos de la variación humana i n resultados de salud», dijo el Dr. Robert Waterland, profesor de nutrición pediátrica en el Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA/ARS en Baylor y el Hospital Infantil de Texas.
Se requiere más trabajo para confirmar las conexiones causales directas entre nutrientes específicos y marcas de metilación del ADN establecidas en el embrión temprano que persisten en la infancia y probablemente más allá. El objetivo a largo plazo es proporcionar futuras intervenciones de salud pública destinadas a optimizar la nutrición de la madre antes de la concepción para mejorar los resultados de salud de sus hijos.
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Marcas de ADN en adultos rastreadas hasta cambios en los primeros días de vida Más información: Toby Candler et al, la metilación del ADN en una región nutricionalmente sensible del gen PAX8 está asociada con el volumen y la función de la tiroides en niños de Gambia, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abj1561 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: Nutrición temprana y predicción epigenética de resultados de salud futuros en humanos ( 2021, 9 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-early-nutrition-epigenetic-future-health.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.