Ciudad de México 10 de abril de 2018.- La obesidad es uno de los principales factores de riesgo para el desarrollo de la diabetes tipo 2, pero no todas las personas que sufren de obesidad enferman de diabetes. El porqué unos enferman mientras otros no, sigue siendo un problema de estudio para la ciencia, pero en el Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen) un equipo de investigadores encontró un indicio que señala que la diferencia podría estar “encima” del material genético, en las moléculas que regulan el ácido desoxirribonucleico (ADN) de las personas con diabetes tipo 2.
El epigenoma es un conjunto de moléculas, denominadas marcas epigenéticas, que se encuentran sobre el ADN y que pueden regular la actividad de los genes: pueden “silenciarlos” y ocasionar que la célula no los lea, o pueden “potenciarlos” y aumentar su actividad. Los científicos del Inmegen encontraron más de 500 de estas marcas alteradas en muestras de hígado, sangre y grasa, de pacientes con diabetes tipo 2.
Esto cobra importancia al considerar que las marcas epigenéticas se heredan de célula madre a célula hija, e incluso pueden heredarse de padres a hijos, pero también pueden modificarse durante la vida de una persona según su medio ambiente y sus hábitos, de hecho, estas marcas podrían estar reflejando estilos de vida más o menos saludables, explica Federico Centeno Cruz, investigador del Laboratorio de Inmunogenómica y Enfermedades Metabólicas, quien participó en el estudio.
“Ahora se sabe que hay algunos factores ambientales que pueden modificar las marcas epigenéticas, la dieta puede ser uno de ellos o la exposición a factores adversos en etapas tempranas del desarrollo, algunas de estas modificaciones pueden adaptar las células a su ambiente, pero otras pueden tener efectos perjudiciales para la salud”.
Los resultados, publicados en la revista BMC Medical Genetics, apuntan a que las alteraciones de las marcas epigenéticas podrían modificar la actividad de genes involucrados en la generación de tejido graso, la muerte celular, el transporte de oxígeno, la respuesta inmune y la resistencia a la insulina.
Alteraciones sobre el ADN
Antes de que una persona desarrolle diabetes, pasa por un proceso llamado resistencia a la insulina, en el que sus órganos no reaccionan ante las cantidades de insulina que produce el páncreas y la glucosa en la sangre comienza a elevarse. Esto afecta en mayor medida los órganos que tienen como una de sus funciones principales capturar glucosa o transformarla en grasa, es decir, el hígado, el músculo y el tejido adiposo. Así que el estudio se enfocó en estudiar estos órganos, que son los que más sufren antes y durante el surgimiento de la diabetes tipo 2.
Para ello, los investigadores pidieron muestras de hígado, de grasa subcutánea y grasa visceral a 46 personas con obesidad que iban a someterse a cirugía bariátrica, un conjunto de técnicas que tienen como objetivo disminuir el volumen del estómago de un individuo o disminuir su capacidad para absorber nutrientes de los alimentos, con el fin de que baje de peso.
“En el proceso de la cirugía, a veces no es posible tomar algunas de las muestras, por ejemplo, si la cirugía es complicada, el cirujano decide no tomar las muestras. Por otro lado, los pacientes tienen obesidad tipo 3 y las muestras de hígado no siempre pueden obtenerse. Lo más importante es la integridad del paciente”.
Al final, los científicos consiguieron 30 muestras de grasa visceral y subcutánea, 16 biopsias de hígado y 38 muestras de sangre. De ellas obtuvieron ADN y ARN, y se dispusieron a analizar el patrón de metilación del material genético.
La metilación del ADN es una de las principales formas de marcar el ADN, es decir, uno de los principales mecanismos de marcaje epigenético. Ocurre cuando un grupo de proteínas, mediante una reacción química, añade una molécula denominada metilo en una parte del material genético. Esta molécula evita que el ADN sea leído por la maquinaria celular y, por lo tanto, inhibe la actividad de los genes.
En 2012, un millón y medio de personas murieron por complicaciones de diabetes tipo 2.
Al analizar el promedio de marcas de metilación en el ADN de los pacientes con diabetes tipo 2 y los pacientes sin diabetes, los científicos encontraron que, en algunos genes, había una diferencia entre la metilación promedio en el hígado y en el tejido adiposo de los individuos con y sin diabetes tipo 2.
Los genes alterados
“A diferencia de buscar mutaciones o una variación genética particular, nosotros no estábamos buscando el gen relacionado en el desarrollo de la enfermedad, lo que nosotros analizamos fueron alteraciones en los perfiles de metilación en regiones del ADN, en decenas de genes. Pero no todos los cambios que encontramos significan que allí hay un gen que esté implicado. Ahora lo que sigue sí es buscar cuáles de esos genes tienen alteradas completamente sus funciones y cuáles tienen una participación importante”, explica Federico Centeno.
Hasta ahora solo se puede asegurar que hay una diferencia epigenética, pero no si esta alteración pone en riesgo a una persona de desarrollar diabetes o es consecuencia de la enfermedad que ya se está desarrollando.
En un análisis preliminar, el equipo ya identificó algunas marcas epigenéticas que podrían estar afectando directamente genes relacionados con la generación de tejido graso, la muerte celular, el transporte de oxígeno, la respuesta inmune y la resistencia a la insulina. También identificaron alteraciones en un grupo de genes relacionados con el almacenamiento de grasa, que nunca antes se habían reportado con alteraciones de metilación.
Genes y destino
Que existan personas con obesidad que desarrollen diabetes tipo 2 y personas con obesidad que no desarrollen diabetes, hizo pensar a los científicos que existía una predisposición genética que ponía a unas personas en mayor riesgo que a otras. Sin embargo, no se han encontrado diferencias importantes en el ADN de estos dos grupos de pacientes, explica Federico Centeno.
De allí que la epigenética pueda explicar parte del problema, pues estas marcas regulan la función del ADN, pero van cambiando durante el desarrollo de un individuo según el medio ambiente al que se exponga. La luz solar, la dieta, la actividad física, los fármacos y otros factores pueden alterarlas.
“Se dice que la epigenética es el puente entre la genética y el medio ambiente. Algunos autores han señalado que en estas marcas podemos ver el reflejo de los estilos de vida que puede tener una persona a lo largo de su existencia e identificar hábitos más, o menos, saludables”.
El investigador señala que en este momento las ciencias genómicas se encuentran en la etapa de identificar qué marcas específicas son más importantes para el desarrollo de la diabetes y cómo podrían modificarse para prevenir la enfermedad.
