La Obesidad y el “Gen Ahorrador”


Por Jesús Sáinz

Durante 2,5 millones de años de historia humana en el Paleolítico, nuestros ancestros vivieron en condiciones en las que no había ninguna seguridad de conseguir comida todos los días, e incluso durante periodos más largos de un día.

Pero obviamente sobrevivieron ya que aquí estamos para contarlo. Se cree que aquellos que poseían variantes genéticas capaces de almacenar grasa en abundancia, bautizadas genéricamente como los “genes ahorradores”, fueron capaces de sobrevivir más fácilmente que los demás durante las épocas de escasez de comida, que eran frecuentes. Los individuos con dichos genes ahorradores, al tener más probabilidades de sobrevivir, procreaban más y por tanto transmitieron los genes ahorrativos en abundancia. En la actualidad, la escasez de alimentos no es habitual, al menos en las sociedades occidentales, mal llamadas “desarrolladas”. Para comer ya no tenemos que ir de caza o recorrer kilómetros de bosque buscando frutos y raíces si el clima lo permite. Vamos al supermercado de la esquina o abrimos la nevera. Hoy, los genes ahorradores no serían una ventaja sino todo lo contrario, si realmente existen, ya que explicarían la epidemia de obesidad que padecemos.

La hipótesis del “gen ahorrador” fue propuesta por el genetista James V. Neel en 1962 para explicar una aparente contradicción médica. La diabetes es una enfermedad común con un componente genético hereditario. Las variantes genéticas causantes de una enfermedad con efectos tan negativos en teoría deberían haber sido seleccionadas negativamente en la evolución o proceso de selección natural. Es decir, los individuos que las poseyeran tendrían menos descendencia. Sin embargo la diabetes es hoy una enfermedad muy extendida. Para explicar esta paradoja, Neel propuso que los genes ahorradores proporcionaron históricamente una ventaja para la supervivencia, pero que en los tiempos actuales se habían convertido en una desventaja. Según sus palabras, el “progreso” los convirtió en genes dañinos. La hipótesis de Neel se utilizó inmediatamente para explicar la epidemia de obesidad, factor de riesgo de diabetes, que nuestra sociedad “avanzada” padece. Las personas con las variantes ahorradoras, al ser muy eficientes acumulando grasa, se convierten con facilidad en obesas en una sociedad como la nuestra donde los alimentos están al alcance de la mano en cualquier momento.

Según la hipótesis, el genotipo ahorrativo fue ventajoso para las poblaciones de cazadores-recolectores, y especialmente para las mujeres embarazadas y su descendencia, ya que les permitiría engordar más rápidamente en tiempos de abundancia. Los individuos más gordos tenían más probabilidad de sobrevivir en las épocas de escasez. Sin embargo, en la sociedad actual con sobre-abundancia de alimentos, este genotipo prepara a los individuos para una escasez de alimentos que nunca llega. El resultado es una obesidad crónica generalizada y un aumento de todos los problemas relacionados con la salud asociados a ella, incluyendo diabetes, hipertensión, exceso de colesterol, osteoartritis, gota, hernia abdominal, problemas respiratorios, apnea, síndrome metabólico, etc. Desventajas del “progreso.” La hipótesis del genotipo ahorrador se ha utilizado para explicar la frecuencia elevada, y creciente, de obesidad y diabetes en las etnias que han adoptado recientemente las dietas y el estilo de vida occidental, como los habitantes de las islas del Pacífico Sur, grupos sub-Saharianos, los indios Pima, los Inuit, etc.

Esta teoría ha generado bastante controversia debido a diversas inconsistencias con diversos estudios. Sin embargo, se ha ido adaptando con diversas modificaciones para ajustarse a las observaciones científicas. Los genes ahorradores actuarían en combinación con mecanismos biológicos llamados epigenéticos. Otra modificación a la teoría sugiere que los mecanismos de ahorro fueron seleccionados como sistema de protección al frío, particularmente en épocas de climas fríos como las que surgieron hace unos 14.000 años.

La hipótesis del gen ahorrador implica que un posible remedio a la obesidad está en el cambio de dieta y de ejercicio diario para reflejar lo más fielmente el modo de vida de nuestros ancestros. Así que para protegernos de la obesidad y las numerosas enfermedades asociadas a ella la solución sería vivir como nuestros ancestros del Paleolítico. Una posible solución sería que en lugar de ir al supermercado consiguiéramos la comida buscándola en el bosque. Esto tendría varias ventajas, haríamos más ejercicio y seguro que comíamos menos. Eso en caso de que quede algún bosque cerca.

 


RECUPERANDO MATERIALES

 

Genoma, Raza y Salud (Publicado en Octubre de 2006)

El Proyecto de los haplótipos humanos

Este proyecto, que es una continuación del Proyecto Genoma Humano, se inició en el a?o 2002 con la finalidad de obtener información sobre las diferencias genéticas entre varias poblaciones humanas. Para ello se analizaron los genomas de individuos de cuatro grupos étnicos: caucásicos (blancos), chinos japoneses y africanos. Al proyecto se le ha denominado “HapMap” ya que pretende caracterizar los haplótipos o bloques de variantes genéticas que tienden a heredarse conjuntamente.

¿Qu? interés tiene conocer los haplótipos humanos? Teóricamente se podría analizar el genoma completo de los pacientes y ver si tienen cambios en el DNA, mutaciones, en común. Pero eso sería demasiado caro. Sin embargo, hace cuatro a?os se descubrió que el genoma está organizado en bloques (o haplótipos) que tienden a heredarse conjuntamente. Gracias a esto, en vez de estudiar todas las variantes del genoma sería suficiente estudiar las que caracterizan a cada bloque.

Al cabo de tres a?os de trabajo intensivo, se terminó la fase experimental tras obtener datos de más de cinco millones de variantes genéticas en 270 individuos blancos, asiáticos y africanos.

Impacto en la investigación y en la medicina

El análisis de los datos del Proyecto HapMap ha permitido elegir las 500,000 variantes más informativas para el estudio de las enfermedades y de la herencia humana. Este medo millón de variantes representan una fracción mínima del genoma, sin embargo, proporcionan la mayor parte de la información genética que relacionada con enfermedades. Esto es debido a que aunque las variantes estudiadas no sean las causantes directas de la enfermedad, lo más probable es que se hereden conjuntamente con aquellas que la causan.

Hace unos pocos a?os, este medio millón de variantes hubiera sido imposible de estudiar debido al alto coste de la tecnología existente. Sin embargo, hoy es factible gracias a las mejoras en la tecnología de los “chips” genéticos. Este medio millón de variantes se están analizando en docenas de centros de investigación para el estudio de las enfermedades más frecuentes como el cáncer, la diabetes, el infarto o la obesidad. Esperamos que los datos que se están obteniendo tengan un gran impacto en la medicina.

Evolución reciente del genoma

Según la teoría evolutiva, los genes con variantes más beneficiosas para la adaptarse a un ambiente son seleccionados y con el tiempo estas variantes se vuelven más frecuentes. Los datos del proyecto HapMap han permitido reconstruir parte de la historia evolutiva del genoma. Se han encontrado regiones que han evolucionado de forma diferente en los grupos étnicos. Por ejemplo, una zona del genoma que en los europeos proporciona tolerancia a la lactosa y la rara propiedad de digerir la leche en los adultos. Esta propiedad genética apareció en la población ganadera de Europa del norte hace unos 5,000 a?os.

Un gripos de científicos de la Universidad de Chicago amplió los análisis del HapMap y determinó los genes que más han cambiado evolutivamente en los últimos 3,000 a?os. La mayoría de estos genes controlan el olfato y el gusto, lo que sugiere una adaptación a nuevas dietas basadas en plantas y animales domésticos en lugar de dietas basadas en productos de la naturaleza salvaje.

La mayoría de los genes con variantes que se han seleccionado recientemente son diferentes entre las diferentes poblaciones indicando que la presión selectiva de cada ambiente geográfico es diferente así como los procesos de diferenciación genética de las poblaciones.

Controversia sobre los fundamentos genéticos de la raza

La idea de que el genoma define a la raza ha sido y es muy controvertida entre la comunidad científica. Desde 1940 los científicos que estudian la evolución han rechazado que la raza se pueda definir científicamente. Su argumento es que es un concepto social que se deriva de la costumbre y no tiene rigor ni precisión. Por otra parte, muchos biólogos argumentan que dicho rechazo es más político que científico. Quizás debido al temor de que los datos científicos se puedan usar incorrectamente. Por ejemplo, los responsables del Proyecto HapMap advertían ante el riesgo de que los resultados se pudieran utilizar para estigmatizar o discriminar a ciertas poblaciones.

En el a?o 2002, el prestigioso científico Neil Reisch de la Universidad de Stanford cogió el toro por los cuernos y afirmó que las diferencias genéticas han surgido en personas que viven en continentes diferentes y que la raza es un concepto valido para categorizar esas diferencias. Según él, las poblaciones definidas por áreas geográficas coinciden en líneas generales con lo que la sociedad define como razas. Estas opiniones fueron confirmadas posteriormente por los datos del Proyecto HapMap y de otros estudios que muestran un patrón geográfico en la variación genética humana.

Raza y Salud

Hace ya tiempo que se sabe de enfermedades que aparecen más frecuentemente en ciertas poblaciones. Por ejemplo, la hematocromatosis, una enfermedad del metabolismo del hierro, es rarísima entre los chinos pero muy frecuente en los suecos. También se sabe que la reacción a los fármacos varía en muchos casos según las poblaciones. Ante la falta de datos genéticos más precisos, los médicos y científicos están utilizando cada día más el color de la piel y otras características fisiológicas y raciales como substituto. La psiquiatra estadounidense Rally Satel afirma: “cuando receto Prozac a una paciente que es afro-americano, empiezo con una dosis muy baja, […] en parte porque los experimentos clínicos y la investigación farmacológica muestra que los negros metabolizan el antidepresivo más lentamente que los caucásicos y los asiáticos.”

Fármacos a la medida de una población

En junio del a?o 2005, la ‘US Federal Administration’, el organismo que regula los fármacos en EEUU, aprobó el primer fármaco para un grupo racial. El fármaco se llama BiDil y es para el tratamiento del fallo cardiaco.

El 2006, un estudio del cual forme parte como investigador, encontró que una variante del gen LTA4H predice el riesgo de infarto de miocardio. Esta variante es la forma más activa del gen que está implicado en la síntesis de leucotrienos, unos agentes que mantienen la inflamación.

La variante es muy frecuente en los individuos de origen europeo pero el riesgo que causa es muy pequeño. Sin embargo, en los americanos de origen africano la variante causa un riesgo mucho mayor ¿Porqué el riesgo en mayor en los afro americanos? Creemos que en los europeos la variante fue favorecida evolutivamente debido a que protege de infecciones y para contrarrestar el riesgo de infarto se generaron otros cambios genéticos. Dado que los afro americanos han recibido la variante de los europeos recientemente, no han tenido tiempo para generar cambos genéticos protectores del impacto.

La variante del gen LTA4H es el mayor factor de riesgo de infarto encontrado en hasta hoy en los afro americanos. Esta información genética ha permitido generar un fármaco contra el infarto cuya principal acción sería en un grupo poblacional.

Consideraciones éticas

Svante Paabo del Instituto Max Planck ha definido muy bien la actitud ante los datos genéticos. “El conocimiento de nuestro genoma debe de generar compasión, no solo porque nuestros genes están muy mezclados, sino porque e conocimiento de influencia del genoma en nuestro cuerpo demostrará que todos tenemos variantes nocivas. En consecuencia estigmatizar a un grupo de individuos en razón a su etnia o a ser portadores de una variante nociva será absurdo.”

Es necesario valorar la diversidad, no temerla. El ignorar nuestras diferencias, incluso con la mejor de las intenciones, nos perjudicará a todos y particularmente a las personas más débiles.

El proyecto HapMap

Este proyecto tiene la finalidad de definir la variabilidad genética humana en diferentes poblaciones para facilitar el estudio genético de las enfermedades. El nombre viene de “Mapa de Haplotipos”. Los haplotipos son bloques de variantes en el genoma que tienden a heredarse conjuntamente. El proyecto fue financiado con 138 millones de dólares aportados por los EEUU, Japón, el Reino Unido, Canadá, China y Nigeria, y participaron cientos de investigadores de éstos y de otros países. Los resultados del proyecto han permitido diseñar chips genéticos que están acelerando enormemente la investigación en enfermedades humanas.

¿Qué es un “chip” genético?

Es un soporte físico de pocos centímetros de cuadrados donde se incluyen cientos de miles de ensayos genéticos. Estos ensayos genéticos proporcionan información muy completa acerca de la variabilidad genómica o acerca de la actividad de los genes de un individuo. Esta información se obtiene en aproximadamente tres días y tiene un coste relativamente moderado.

¿Qué es la raza?

El concepto de raza no tiene una definición científica precisa aunque es frecuentemente utilizado en el lenguaje común.

La Real Academia de la Lengua Española define la raza como “cada uno de los grupos en que se subdividen algunas especies biológicas y cuyos caracteres diferenciales se perpetúan por herencia”. Sin embargo, esta definición no explica como caracterizar los grupos.

La Enciclopedia Británica es más precisa y define a la raza como un término que se ha utilizado históricamente para diferenciar a los individuos pero que no tiene fundamento científico. El término tal como se utiliza actualmente define a grupos que comparten características físicas, culturales e históricas.

¿Tiene la raza un fundamento genético?

Dado que el concepto se ha originado a lo largo de muchos siglos, tiene un fundamento más social que científico. Entre los múltiples rasgos que definen a una raza se hallan los genéticos. En rigor no se puede decir que el concepto de raza tiene sólo un fundamento genético. Sin embargo, hay diferencias genéticas en los grupos poblacionales que coinciden aproximadamente con la definición popular de raza.

Geografía, poblaciones y gradiente genético

Las diferencias genéticas entre las diversas poblaciones no aparecen bruscamente sino con un gradiente genético que coincide con la geografía. Es decir, las diferencias genéticas tienden a aumentar de una forma gradual a medida que aumenta la distancia geográfica. Esto se debe a que el contacto entre poblaciones contribuye al intercambio de material genético. Este intercambio ha sido lógicamente mayor en las zonas geográficas vecinas donde las poblaciones tienden a ser más homogéneas genéticamente que en las zonas con mayor distancia geográfica.

La evolución genética y la adaptación al medio

Las barreras geográficas y el aislamiento han favorecido la creación de nuevas variantes genéticas en cada población para adaptarse a las diferentes condiciones ambientales. En la mayoría de los casos, estas variantes no son exclusivas de una población sino que son simplemente más frecuentes en unos grupos que en otros. Solo en muy pocos casos se hallan variantes específicas de un grupo poblacional.

El concepto de raza y su utilidad médica

Aunque el concepto de raza sea impreciso científicamente tiene utilidad médica. Se sabe que ciertas enfermedades son más frecuentes en diferentes grupos poblacionales. La respuesta a los fármacos varía también según la población. El conocimiento científico es limitado y no sabemos la base molecular de la mayoría de estas diferencias. Mientras tanto, médicos e investigadores tienden a utilizar la raza o el grupo poblacional como sustituto.

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