Nutrigenómica y adaptación genética al clima y la dieta en las poblaciones humanas

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Las altas temperaturas y la ausencia de productos vegetales frescos, contribuían en el pasado a que la dieta tradicional en muchas regiones del ártico estuviera basada en el consumo de pescado con alto contenido energético. Imagen: Rosemary Gilliat Eaton, CC BY 2.0

Las altas temperaturas y la ausencia de productos vegetales frescos, contribuían en el pasado a que la dieta tradicional en muchas regiones del ártico estuviera basada en el consumo de pescado con alto contenido energético. Imagen: Rosemary Gilliat Eaton, CC BY 2.0

Un estudio de la Universidad de California Berkeley acaba de identificar perfiles genéticos relacionados con la adaptación al clima y la dieta de las poblaciones nativas de Groenlandia.

Debido a las bajas temperaturas a lo largo del año y la dificultad de cultivar productos vegetales, la dieta tradicional en muchas de las poblaciones del Ártico está basada en el consumo de carne animal, rica en proteína y ácidos grasos. Diversos estudios han identificado previamente variantes genéticas relacionadas con la adaptación a este tipo de dieta. No obstante, los mecanismos genéticos de adaptación a una dieta rica en ácidos grasos que, a priori, no es considerada beneficiosa para el organismo, debido a aumentar los niveles de colesterol en sangre, seguían sin estar totalmente caracterizados.

En el trabajo, liderado por Rasmus Nielsen, profesor de la Universidad de Berkeley y publicado en la revista Science, los investigadores analizaron los genomas de individuos de la población Inuit indígena de Groenlandia y los compararon con el de personas con ascendencia europea o de origen chino, buscando señales de selección positiva, esto es variantes genéticas cuya frecuencia hubiera experimentado fuertes cambios en la población Inuit respecto a las otras dos.

De este modo, identificaron señales de adaptación en diferentes regiones cromosómicas, las más importantes en un grupo de enzimas desaturasas de ácidos grasos que determinan los niveles de ácidos grasos poliinsaturados, entre ellos los conocidos omega 3. Algunos de los alelos (formas específicas de las variantes genéticas), presentes en casi la totalidad de la población Inuit, se encontraron tan solo en un 2% de la población europea, e incluso en una proporción menor en la china.

Las variantes que aparecen seleccionadas están relacionadas con la manifestación de diferentes rasgos metabólicos y antropométricos. Por ejemplo, dos de los genes localizados en una de las regiones seleccionadas codifican para enzimas que transforman los ácidos grasos de la dieta en ácidos grasos que pueden ser almacenados y metabolizados en el organismo. Además, la composición de lípidos de la membrana celular mostró diferencias según la presencia de los alelos de la región cromosómica de estas enzimas que han sufrido selección, apoyando la implicación de los mismos en el metabolism lipídico. “Las mutaciones que hemos encontrado en los Inuit tienen profundos efectos fisiológicos, cambian el perfil completo de ácidos grasos en el cuerpo y además reducen la altura en dos centímetros,” comenta Ida Moltke, primera autora del trabajo. “La altura está controlada por muchos genes, pero esta mutación tiene uno de los efectos más grandes sobre la estatura encontrados por los investigadores.”

Representación de la estructura tridimensional del ácido docosahexaenoico, ácido graso de la serie omega-3. Imagen: Ben Mills.

Representación de la estructura tridimensional del ácido docosahexaenoico, ácido graso de la serie omega-3. Imagen: Ben Mills.

Las estimas de los investigadores apuntan a que los cambios genéticos presentes en el genoma de las poblaciones indígenas de Groenlandia tienen al menos 20.000 años, y podrían haber contribuido a la adaptación a las dieta por parte del pueblo Inuit. “Pensamos que es una selección bastante antigua que podría haber ayudado a los humanos a adaptarse al ambiente durante la última edad de hielo, pero la selección es mucho más fuerte en los Inuit que en cualquier otro caso,” afirma Matteo Fumagalli. “Es fascinante que los groenlandeses tengan una constitución genética que les permite hacer un mejor uso de sus fuentes de comida tradicionales.”

Los resultados del trabajo muestran cómo las poblaciones humanas se han adaptado a los diferentes tipos de clima o dietas y cómo se puede detectar la huella genómica de la adaptación a una dieta rica en ácidos grasos, identificando signos de selección en variantes genéticas relacionadas con el metabolismo de grasas que confieren un efecto protector frente a los niveles de colesterol o triglicéridos y que además, influyen en el peso y altura. También apoyan la utilización de información genética de las poblaciones adaptadas a ambientes extremos durante largos periodos de tiempo, para investigar los factores genéticos que intervienen en rasgos complejos como la altura o el peso, e identificar variantes con relevancia funcional. Por último, plantean que las personas que carecen de las variantes genéticas presentes en la población Inuit que les han permitido adaptarse a su dieta, podrían no recibir los efectos protectores al seguir una dieta rica en ácidos grasos. A gran escala, esto quiere decir que una dieta que puede resultar sana para una persona, podría no serlo en una persona de una población con un perfil genético diferente. Siguiendo esta idea, en el futuro, las dietas podrían ser determinadas e individualizadas según el perfil genómico de la persona, de forma similar a lo que sucede con la medicina personalizada.

Referencias:

Fumagalli M, et al. Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation. Science. 2015 Sep 18;349(6254):1343-7. doi: 10.1126/science.aab2319.

Tishkoff S. GENETICS. Strength in small numbers. Science. 2015 Sep 18;349(6254):1282-3. doi: 10.1126/science.aad0584.

Fuente: http://news.berkeley.edu/2015/09/17/what-the-inuit-can-tell-us-about-omega-3-fats-and-paleo-diets/

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1 Response

  1. miguel a padron dice:

    estos estudios nos ayudan a comprender los avances de la genomica

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