La obesidad ha aumentado rápidamente en las últimas décadas y afecta a más de 2000 millones de personas, lo que la convierte en uno de los mayores contribuyentes a la mala salud en todo el mundo. A pesar de décadas de investigación sobre tratamientos de dieta y ejercicio, muchas personas continúan luchando por perder peso. Los investigadores de la Facultad de Medicina de Baylor y las instituciones colaboradoras ahora creen que saben por qué, y dicen que debemos cambiar el enfoque del tratamiento de la obesidad a la prevención.

El equipo informa en la revista Science Advances que los mecanismos moleculares del desarrollo del cerebro durante los primeros años de vida son probablemente un determinante importante del riesgo de obesidad. Grandes estudios previos en humanos han insinuado que los genes que están más fuertemente asociados con la obesidad se expresan en el cerebro en desarrollo. Este estudio actual en ratones se centró en el desarrollo epigenético. La epigenética es un sistema de marcadores moleculares que determina qué genes se utilizarán o no en diferentes tipos de células.

«Décadas de investigación en humanos y modelos animales han demostrado que las influencias ambientales durante los períodos críticos del desarrollo tienen un gran impacto a largo plazo en la salud y la enfermedad», dijo el Dr. Robert Waterland, profesor de pediatría y nutrición y miembro del Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA en Baylor.

«La regulación del peso corporal es muy sensible a tal ‘programación de desarrollo’, pero aún se desconoce cómo funciona exactamente», señaló.

«En este estudio nos enfocamos en una región del cerebro llamada núcleo arqueado del hipotálamo, que es un regulador maestro de la ingesta de alimentos, la actividad física y el metabolismo», dijo el primer autor del estudio, el Dr. Harry MacKay, quien fue asociado postdoctoral en el laboratorio Waterland mientras trabajaba en el proyecto.

«Descubrimos que el núcleo arqueado sufre una maduración epigenética extensa durante la vida posnatal temprana. Este período también es extremadamente sensible a la programación del desarrollo de la regulación del peso corporal, lo que sugiere que estos efectos podrían ser consecuencia de una maduración epigenética desregulada», afirmó.

El equipo realizó análisis de todo el genoma tanto de la metilación del ADN, una etiqueta epigenética importante, como de la expresión génica, tanto antes como después del cierre de la ventana crítica posnatal para la programación del desarrollo del peso corporal.

«Una de las mayores fortalezas de nuestro trabajo es que estudiamos las dos clases principales de células cerebrales, las neuronas y la glía», dijo MacKays agregando que la maduración epigenética es muy diferente entre estos dos tipos de células.

«Nuestro estudio es el primero en comparar este desarrollo epigenético en hombres y mujeres. Nos sorprendió encontrar amplias diferencias sexuales. De hecho, en términos de estos cambios epigenéticos posnatales, los machos y las hembras son más diferentes que similares. Y muchos de los cambios ocurrieron antes en las hembras que en los machos, lo que indica que las hembras son precoz en este sentido», comentó Waterland.

La conexión humana

La mayor sorpresa se produjo cuando los investigadores compararon sus datos epigenéticos en ratones con datos humanos de grandes estudios de asociación de todo el genoma que detectan variantes genéticas asociadas con la obesidad. Las regiones genómicas objetivo de la maduración epigenética en el núcleo arqueado del ratón se superpusieron fuertemente con las regiones genómicas humanas asociadas con el índice de masa corporal, un índice de obesidad.

«Estas asociaciones sugieren que el riesgo de obesidad en humanos está determinado en parte por el desarrollo epigenético en el núcleo arqueado», dijo MacKay.

«Nuestros resultados brindan nueva evidencia de que la epigenética del desarrollo probablemente esté involucrada en las influencias ambientales y genéticas tempranas sobre el riesgo de obesidad. En consecuencia, los esfuerzos de prevención dirigidos a estos procesos de desarrollo podrían ser la clave para detener la epidemia mundial de obesidad”, explicó el investigador.