Programación metabólica

¡Muy buenas a todos y a todas!

En la entrada de hoy vamos a hablar de la programación metabólica o metabolic imprinting y la susceptibilidad a padecer diversas patologías. Es importante destacar que este fenómeno se produce por alteraciones en el epigenoma, no en la secuencia de ADN y que tiene una especial incidencia durante las primeras etapas de la vida.

La programación metabólica consiste en la programación de los tejidos y órganos del recién nacido durante las etapas de gestación y lactancia. Esta programación tendrá como consecuencia que el neonato pueda ser más o menos susceptible a padecer diversas patologías en el futuro.

Este mecanismo se observó inicialmente con la obesidad, aunque actualmente se está investigando con otras enfermedades como la osteoporosis. En referencia a la obesidad, Barker y Lucas en 1992 enunciaron la hipótesis del origen fetal de las enfermedades del adulto cuya explicación es la siguiente: “Una nutrición fetal pobre causa adaptaciones que programan la propensión a padecer obesidad en la edad adulta”. Esta hipótesis indica que una situación de desnutrición durante la gestación y la lactancia incrementa el riesgo de obesidad, sin embargo, se debe tener en cuenta que una sobrenutrición también es perjudicial (1).

Este hecho está comprobado por estudios epidemiológicos como el caso de la hambruna holandesa durante la 2ª Guerra Mundial, en la que la población sufrió una situación de desnutrición (600-800 kcal/día en mujeres embarazadas). Posteriormente a esta etapa, se observó un incremento importante de la incidencia de obesos en los hombres nacidos durante los últimos 6 meses de la guerra (2). Adicionalmente se observó un dato interesante, el riesgo de obesidad variaba según la etapa del embarazo en la que se presentaba la restricción calórica. Si esta situación ocurría durante la primera mitad del embarazo, el riesgo de obesidad aumentaba. Sin embargo, si la restricción calórica se presentaba desde el tercer trimestre hasta los primeros años, el riesgo de obesidad era bajo, aumentando el de padecer diabetes tipo 2 (3). 

Para determinar si la nutrición del niño ha sido deficiente o no durante sus etapas tempranas se emplea el peso al nacer ya que este parámetro se relaciona de forma directa con el IMC posterior (4, 5). Sin embargo, este peso al nacer se asocia de forma inversa con la obesidad central y la resistencia a la insulina, síndrome metabólico, diabetes tipo 2 y enfermedad cardiovascular (5). En estudios más recientes se está evaluando si el IMC es el mejor parámetro para predecir la adiposidad de los neonatos (6).

Por último, cabe tener en cuenta que la susceptibilidad a padecer obesidad u otras enfermedades por un bajo peso en el nacimiento se puede modular por el ritmo de crecimiento en la infancia. Para comprobar este hecho se han realizado estudios de seguimiento como el de Barker et al. 2005. En este estudio se calculó el ratio Hazard para enfermedad coronaria según el IMC en hombres y en mujeres a los 2 y 11 años (7).

Metabolic imprinting
Relación entre el IMC a diferentes edades y el ratio Hazard para enfermedad coronaria (7).

Según este gráfico, los niños con IMC más bajos a los 2 años se corresponden con más altos a los 11 años y un mayor riesgo de enfermedad (7). Del mismo modo se han realizado estudios similares para otras enfermedades como diabetes.

Por tanto, debe considerarse que no sólo el peso al nacer influirá sobre el riesgo. También deben tenerse en cuenta las etapas posteriores ya que el niño se habrá adaptado a un ambiente de desnutrición. Si con el paso de los años recibe una sobrenutrición se incrementará el riesgo de obesidad, diabetes y otras patologías relacionadas. Esta teoría recibe el nombre de Fenotipo ahorrador y, como hemos dicho, relaciona la exposición al ambiente en edades tempranas con la aparición de enfermedades crónicas en la edad adulta (8, 9). De este modo se producirán cambios en la estructura de los tejidos u órganos y en el número de células (remodelación tisular) y cambios epigenéticos (diferenciación metabólica).

En estudios más recientes se ha observado que estas modificaciones metabólicas se pueden transmitir a la descendencia aun cuando los factores ambientales desencadenantes no sigan presentes, propagando de esta forma patologías como la obesidad o el síndrome metabólico (10).

Finalmente, lo que está claro es que la susceptibilidad a múltiples patologías como la obesidad se ve ampliamente influida por la epigenética que es el resultado de la combinación de los factores ambientales y genéticos de cada individuo. 

¡Hasta aquí la entrada de hoy!

Un saludo y nos vemos en próximos artículos. ¡A aprender!

A continuación, os dejo esta infografía a modo de resumen:

epigenetica-metabolic-imprinting

Referencias

1. Lucas A, Fewtrell MS, Cole TJ. Fetal origins of adult disease-the hypothesis revisited. BMJ. 1999;319(7204):245-9.

2. Ravelli GP, Stein ZA, Susser MW. Obesity in young men after famine exposure in utero and early infancy. N Engl J Med. 1976;295(7):349-53.

3. Song L, Johnson MD, Tamashiro KLK. Maternal and Epigenetic Factors That Influence Food Intake and Energy Balance in Offspring. In: Harris RBS, editor. Appetite and Food Intake: Central Control. 2nd edition. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis; 2017. Chapter 8. 

4. Sørensen HT, Sabroe S, Rothman KJ, Gillman M, Fischer P, Sørensen TI. Relation between weight and length at birth and body mass index in young adulthood: cohort study. BMJ. 1997;315(7116):1137.

5. Curhan GC, Chertow GM, Willett WC, Spiegelman D, Colditz GA, Manson JE, et al. Birth weight and adult hypertension and obesity in women. Circulation. 1996;94(6):1310-5.

6. De Cunto A, Paviotti G, Ronfani L, Travan L, Bua J, Cont G, Demarini S. Can body mass index accurately predict adiposity in newborns? Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2014.

7. Barker DJ, Osmond C, Forsén TJ, Kajantie E, Eriksson JG. Trajectories of growth among children who have coronary events as adults. N Engl J Med. 2005;353(17):1802-9.

8. Hales CN, Barker DJ. The thrifty phenotype hypothesis. Br Med Bull. 2001;60:5-20.

9. Smith, C. J., & Ryckman, K. K. 2015. Epigenetic and developmental influences on the risk of obesity, diabetes, and metabolic syndrome. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy8, 295–302.

10. Desai M, Jellyman JK, Ross MG. Epigenomics, gestational programming and risk of metabolic syndrome. Int J Obes (Lond). 2015.

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