El cambio de peso altera el perfil molecular del cuerpo

Los investigadores han comprobado que incluso con un aumento de peso modesto, alrededor de 3 kilogramos, el cuerpo humano cambia dramáticamente a nivel molecular

El Médico Interactivo | 6 - febrero - 2018 1:02 pm

El cuerpo humano sufre cambios dramáticos incluso durante periodos cortos de aumento y pérdida de peso, según un estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en Palo Alto, California, Estados Unidos. A medida que las personas cogen kilos o pierden peso, exhiben cambios notables en su microbioma, sistema cardiovascular, sistema inmune y niveles de expresión genética, según las conclusiones de esta investigación.

Los científicos integraron una serie de técnicas “ómicas” de creación de perfiles para reunir gran cantidad de datos que revelan detalles únicos de la composición genómica, molecular, metabólica y bacteriana de los participantes en el estudio. Un artículo que describe el trabajo se publica en ‘Cell Systems’.

Los autores principales son los investigadores postdoctorales de Stanford Wenyu Zhou y Hannes Röst; el científico Kévin Contrepois y el exinvestigador postdoctoral Brian Pienin. La autoría principal es compartida por Michael Snyder, profesor de Genética en Stanford; Tracey McLaughlin, profesor de Medicina en Stanford; y George Weinstock, profesor y director de Genómica Microbiana en el ‘Jackson Laboratory’, una institución de investigación biomédica independiente y sin fines de lucro.

“El objetivo aquí era caracterizar lo que sucede durante el aumento y la pérdida de peso a un nivel que nadie ha hecho antes –afirma Snyder–. También queríamos aprender cómo las personas prediabéticas pueden diferir en términos de sus perfiles ómicos personales y sus respuestas moleculares a la fluctuación de peso”.

Snyder y sus colegas descubrieron que incluso con un aumento de peso modesto, alrededor de 6 libras (2,72 kilogramos), el cuerpo humano cambió dramáticamente a nivel molecular. Las poblaciones bacterianas se transformaron, las respuestas inmunes y la inflamación se ensancharon, y las vías moleculares asociadas con la enfermedad cardiaca se activaron. Cuando los participantes del estudio perdieron peso, la mayoría del resto de los sistemas del cuerpo se recalibraron a sus estados originales, halló el estudio.

Reajuste de los niveles moleculares tras la pérdida de peso

El laboratorio de Snyder tiene un interés particular en comprender el cambio de peso en la microescala entre las personas que son resistentes a la insulina, lo que significa que su capacidad de procesamiento de glucosa está comprometida, porque es un precursor común de la diabetes tipo 2. Con ese fin, el estudio comparó las diferencias en la línea de base ómicas de los participantes resistentes a la insulina con los de las personas sanas y luego analizó dos preguntas principales: ¿cómo afecta el aumento de peso a los perfiles ómicos? y ¿qué pasa una vez que se pierde ese peso?

El estudio incluyó a 23 participantes: 13 eran resistentes a la insulina y 10 eran sensibles a la insulina, o capaces de procesar la insulina normalmente; todos tenían índices de masa corporal (IMC) de entre 25 y 35 kilogramos por metro cuadrado. Un IMC de 25 se encuentra en el extremo alto de la normalidad, un IMC de más de 40 equivale aproximadamente a la obesidad mórbida. Los investigadores combinaron información del transcriptoma de cada persona, una colección de moléculas que revelan patrones de expresión de ADN; proteoma, el conjunto completo de proteínas que un individuo produce activamente; microbioma; y genoma

“Al final, literalmente hicimos miles de millones de mediciones”, afirma Snyder, profesor de Genética en Stanford. Al comienzo del estudio, los científicos encontraron notables diferencias iniciales entre los grupos resistentes a la insulina y sensibles a la insulina.

Entre las disparidades en la producción de proteínas y las poblaciones microbianas, Snyder detectó una gran discrepancia: los marcadores moleculares para la inflamación solo se encontraron en el torrente sanguíneo de los participantes resistentes a la insulina. La inflamación es un problema conocido en personas con diabetes y los primeros perfiles ómicos como este, señala Snyder, podrían ayudar a identificar las moléculas vinculadas a la inflamación en personas que no son diabéticas pero que corren el riesgo de padecer la enfermedad.

“En estos análisis, estamos viendo moléculas individuales que están cambiando, y luego las estamos expandiendo al nivel de vía”, describe Snyder. El “nivel de vía” es equivalente a un sistema, como el sistema inmune o cardiovascular. “Entonces, cuando encontramos una molécula que parece estar fuera de control, nos preguntamos si cae en alguna vía más grande en el cuerpo”, añade.

Después de buscar las diferencias al inicio del estudio, los científicos cambiaron los parámetros. Los participantes recibieron una dieta alta en calorías y después de 30 días tuvieron, en promedio, subieron de peso en 6 libras. Y con el aumento de peso, aunque moderado, los perfiles ómicos también cambiaron. Los marcadores de inflamación se incrementaron tanto en los grupos resistentes a la insulina como en los sanos.

En participantes sensibles a la insulina, se disparó una población microbiana llamada ‘Akkermansia muciniphila’, que se sabe que protege contra la resistencia a la insulina. Pero tal vez el cambio más sorprendente fue uno en la “expresión génica asociada con un mayor riesgo de un tipo de insuficiencia cardiaca llamada miocardiopatía dilatada, en la cual el corazón no puede bombear sangre de manera eficiente al resto del cuerpo”, según Snyder.

“Eso fue bastante sorprendente. No esperaba que 30 días de comer demasiado cambiara toda la vía del corazón –señala–. Pero todo encaja con la forma en que pensamos sobre el cuerpo humano, es un sistema completo, no solo algunos componentes aislados, por lo que hay cambios en todo el sistema cuando las personas aumentan de peso”. Sin embargo, una vez que los participantes redujeron el exceso de peso, sus microbios, moléculas y niveles de expresión génica volvieron a sus niveles normales, en su mayor parte.