Las bacterias intestinales y los genes trabajan juntos para dar forma al riesgo de obesidad, una revisión revela vínculos ocultos

Las bacterias intestinales y los genes trabajan juntos para dar forma al riesgo de obesidad, una revisión revela vínculos ocultos

Una nueva revisión científica muestra cómo los microbios intestinales pueden transmitirse de madre a hijo.

Impacto de la microbiota intestinal en el IMC a través del control hipotalámico del apetito y el metabolismo y mecanismos subyacentes a los efectos transgeneracionales de la microbiota intestinal en la heredabilidad del IMC.

En un estudio publicado recientemente en la revistaNutrientesInvestigadores de Alemania y Gran Bretaña examinaron la heredabilidad del índice de masa corporal (IMC).

La obesidad es una importante crisis de salud pública y una pandemia mundial no infecciosa. La prevalencia de la obesidad supera los 890 millones en todo el mundo y el sobrepeso afecta a 2.500 millones de adultos. Además, existen más de 50 afecciones asociadas a la obesidad, como hipertensión, diabetes tipo 2, apnea obstructiva del sueño, enfermedad del hígado graso, dislipidemia y síndrome de ovario poliquístico.

La patogénesis de la obesidad es compleja y mal definida, e implica una interacción entre el entorno adesogénico y la arquitectura genética. La comprensión pública del desarrollo de la obesidad está rodeada de mitos y conceptos erróneos. El presente estudio explicó que la obesidad tiene un componente genético importante y enfatizó la heredabilidad del IMC. La revisión también aboga por una mayor educación pública y compasión para reducir el estigma de la obesidad y reconocer los factores biológicos y ambientales multifactoriales.

heredabilidad del IMC

Los estudios de gemelos proporcionan algunas de las mejores pruebas de la heredabilidad del IMC. Un estudio chino de 1.421 pares de gemelos estimó la heredabilidad del IMC en un 72% y encontró que la heredabilidad de los rasgos cardiometabólicos y el IMC disminuían con la edad y los factores ambientales desempeñaban un papel más importante que la genética en las personas mayores. En un estudio israelí, la heredabilidad entre el IMC medio de padres e hijos fue del 39%.

Estos estudios indican que el IMC, e implícitamente la obesidad, tiene una alta heredabilidad, estimándose una heredabilidad general entre el 40% y el 50%. Sin embargo, se observaron diferencias en la heredabilidad del IMC según el subgrupo de IMC. La heredabilidad del IMC es aproximadamente del 30% para personas con peso normal y del 60% al 80% para personas con obesidad. Los estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) para la obesidad han descubierto más de 1000 variantes que afectan el IMC, y la mayoría de los alelos contribuyen solo con unos pocos gramos al peso corporal.

Los alelos en forma de obesidad tienen un mayor efecto en personas propensas a la obesidad o al aumento de peso, pero tienen un efecto mínimo en personas de peso normal. Por tanto, la penetrancia de los alelos que afectan al IMC varía según el IMC. En particular, existe una falta de comprensión causal para la mayoría de los loci que influyen en el IMC identificados por GWAS. Incluso cuando se combinan miles de variantes genéticas, las puntuaciones de riesgo poligénico solo explican alrededor del 8% de la variación del IMC, lo que indica que la mayoría sigue siendo heredable (“heredabilidad faltante”). Sin embargo, las variantes genéticas que afectan la masa corporal se expresan principalmente en el sistema nervioso central, particularmente en los centros hipotalámicos de control metabólico y del apetito. La revisión destaca que las interacciones gen-ambiente pueden amplificar el riesgo genético y que la complejidad de estos factores contribuye a los desafíos para identificar las fuentes de heredabilidad faltante.

Microbioma intestinal, metabolismo central y control del apetito.

La microbiota intestinal y sus subproductos metabólicos se comunican con el cerebro mediante mecanismos directos e indirectos. El microbioma intestinal da forma a la tendencia a aumentar de peso y de IMC a través del control metabólico y del apetito central. La composición del microbioma intestinal se correlaciona con el peso corporal, y los individuos con sobrepeso y delgados tienen composiciones diferentes. Los factores de la dieta y el estilo de vida también influyen en la composición del microbioma intestinal.

El microbioma intestinal influye en el control hipotalámico del metabolismo y el apetito a través de efectos sobre la modulación de las señales hormonales de las células enteroendocrinas de la pared intestinal. Algunos de estos efectos surgen de subproductos metabólicos de la microbiota intestinal, como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Un estudio encontró que los AGCC estimulaban el receptor 41 acoplado a proteína G (GPR41), lo que aumentaba la secreción del péptido YY (PYY), una hormona supresora del apetito similar a la incretina.

Los SCFA también estimulan el GPR43 para complementar los efectos del GPR41, lo que lleva a la secreción del péptido similar al glucagón 1 (GLP-1), que induce la saciedad y favorece el control del apetito. Los SCFA pueden influir significativamente en el control hipotalámico del metabolismo y el apetito a través de efectos centrales e indirectos directos y representan una contribución biológica al IMC, aunque los efectos y beneficios precisos de todos los SCFA y su interacción todavía son áreas de investigación activa. La revisión señala que, si bien los estudios en animales brindan información importante, aún está surgiendo evidencia causal directa de estas conexiones microbioma-cerebro-IMC en humanos, y los resultados pueden variar entre los diferentes tipos de fibra y los resultados metabólicos.

La microbiota intestinal también puede influir en los neurotransmisores y la receptividad de los neurorreceptores en el cerebro. Un estudio con roedores encontró que el consumo crónico de Lactobacillus rhamnosus provocaba cambios en la expresión de los receptores del ácido gamma-aminobútrico (GABA), que a su vez se asociaban con una reducción de la ansiedad y conductas de tipo depresivo.

Además, la ausencia de tales efectos en ratones vagotomizados respalda un papel importante del nervio vago en la mediación de señales entre el cerebro y la microbiota intestinal. El nervio vago conecta la microbiota intestinal con el hígado y se comunica con el hipotálamo para controlar la conducta alimentaria, el apetito y el metabolismo. Sin embargo, estos efectos neurohumorales y neurotransmisores se han demostrado principalmente en modelos animales y la extrapolación a humanos debe hacerse con cautela.

Heredabilidad del microbioma intestinal

El microbioma intestinal sólo podría contribuir a la heredabilidad del IMC si es inherentemente hereditario. La cesárea (c) elimina el contacto neonatal con los microbios maternos durante el parto; Por tanto, la microbiota intestinal del recién nacido se deriva de la sostenibilidad ambiental. Durante el parto vaginal y también mediante la lactancia materna por vía enteromamaria, los recién nacidos están expuestos al microbioma materno. Una revisión sistemática encontró que el parto vaginal resultó en mejores patrones de colonización y diversidad general de la microbiota intestinal en los niños en comparación con la cesárea.

El parto vaginal y la lactancia materna también permiten la transmisión de la microbiota intestinal materna a la descendencia, lo que respalda la heredabilidad de la microbiota intestinal. Los microbios de origen materno colonizan el intestino del bebé durante el parto vaginal o la lactancia, mientras que los microbios no maternos suelen ser transitorios. La persistencia de los microbios maternos sugiere compatibilidad entre los microbios intestinales maternos y infantiles, que puede estar mediada genéticamente. Aunque no es estrictamente un mecanismo biológicamente heredable del mismo modo que la transmisión genética, el artículo de investigación señala que los entornos alimentarios y los hábitos dietéticos compartidos dentro de las familias (una influencia ambiental) pueden contribuir a las similitudes en la microbiota intestinal entre los miembros de la familia al dar forma a la composición microbiana a través de intervenciones dietéticas comunes. La revisión distingue entre estos efectos ambientales y la verdadera heredabilidad biológica, destacando que ambos contribuyen a los patrones familiares en la microbiota intestinal y el IMC.

Comentarios finales

En general, el IMC es altamente heredable, pero GWASS solo ha identificado una pequeña parte de esta heredabilidad. Dado que la heredabilidad implica un rasgo biológico heredado, es necesario buscar en el genoma humano para descubrir parte de la heredabilidad faltante. El microbioma intestinal probablemente contribuya a la heredabilidad del IMC a través de su impacto en el control metabólico y del apetito y la transmisibilidad del microbioma intestinal entre generaciones maternas e infantiles. Sin embargo, es importante señalar que el artículo original reconoce que gran parte de la evidencia actual sobre los efectos de la microbiota intestinal en el control del apetito proviene principalmente de estudios con roedores, y la hipótesis se basa en gran medida en datos observacionales de estudios en humanos, que actualmente carecen de una validación integral de grandes ensayos de intervención en humanos. Esto resalta la necesidad de realizar más estudios en humanos y tener precaución al extrapolar los resultados. La revisión también aboga por un enfoque de salud pública más amplio que promueva una mejor comprensión y reduzca el estigma. Recomienda que todas las personas, no sólo las mujeres en edad reproductiva, se esfuercen por optimizar su microbioma intestinal a través de una dieta diversa, basada en plantas y rica en fibra.

Dada la heredabilidad del microbioma intestinal, al menos en el contexto del parto vaginal y/o la lactancia materna, las mujeres en edad reproductiva deberían optimizar su microbioma intestinal durante los períodos prenatal, prenatal y posnatal, tal vez a través de dietas ricas en diversos alimentos vegetales no fermentados y alimentos fermentados específicos que se han sugerido. Una mejor comprensión pública de la patogénesis de la obesidad y el IMC se hereda en gran medida a través de la genética, y el microbioma intestinal puede promover un cambio cultural en las actitudes sociales hacia las personas obesas.

Fuentes: