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Un estudio demuestra cómo una dieta pobre en proteínas durante la gestación puede causar problemas en la descendencia

Publicado em 25 março 2021

Por Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP

Un estudio demuestra cómo una dieta pobre en proteínas durante la gestación puede causar problemas en la descendencia

Un artículo publicado en PLOS ONE, grupo del Centro de Investigación en Obesidad y Comorbilidades de la Unicamp describió el impacto de la alimentación hipoproteica en la expresión de microARNs asociados a la formación de los riñones en un embrión de rata

Además de nacer con bajo peso, los hijos de mujeres sometidas a una dieta baja en proteínas durante el embarazo tienden a presentar problemas renales resultantes de alteraciones ocurridas en el transcurso de la fase embrionario, cuando los órganos están en formación.

En un estudio publicado en la revista PLOS ONE, investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) desvelaron la causa del problema a nivel molecular, así como su relación con fenómenos epigenéticos, es decir, con los cambios en la expresión génica provocados por factores ambientales, como estrés, exposición a toxinas o déficit nutricional.

Según los autores, entre el 10% y el 13% de la población mundial padece una enfermedad renal crónica, problema progresivo e irreversible asociado con la hipertensión y las complicaciones cardiovasculares.

La investigación es el resultado del doctorado de Letícia de Barros Sene, becaria de la FAPESP, y se llevó a cabo en el Centro de Investigación en Obesidad y Comorbilidades (OCRC), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP.

En el artículo, el grupo describe las vías moleculares implicadas en la proliferación y diferenciación de células renales embrionarias y fetales a partir de la secuenciación de microARas (pequeñas moléculas de ARN que no codifican proteínas, pero juegan un papel regulador en el genoma) de cachorros de ratas que han tenido una ingesta baja de proteínas durante el embarazo.

“Sabemos que una dieta hipoproteica durante el embarazo tiende a resultar en una reducción del 28% en el número de nefronas en la descendencia, que son las estructuras renales responsables del proceso de filtración de la sangre. Esta sobrecarga en las nefronas genera una serie de consecuencias: los cachorros ya comienzan a presentar hipertensión con apenas diez semanas de vida, cuando todavía se les considera jóvenes”, dice Patrícia Aline Boer, investigadora de OCRC-Unicamp y coautora del artículo.

Programación fetal

En las últimas décadas se han realizado estudios que vinculan la salud de las mujeres embarazadas con el desarrollo de sus hijos, especialmente en un área de investigación denominada “Orígenes evolutivos de la salud y la enfermedad” (DOHaD, por su sigla en inglés).

“En humanos, esta relación se observó por primera vez durante la llamada 'hambruna holandesa', que se produjo en la Segunda Guerra Mundial después de que el ejército nazi cortara el suministro de alimentos al país. Se observó en estudios científicos que los hijos de mujeres que pasaban hambre durante el embarazo en ese momento nacieron con bajo peso y desarrollaron hipertensión, cambios en la respuesta al estrés, problemas cardíacos, mayor propensión a la diabetes y aumento de la resistencia a la insulina”, relató Boer, quien es presidente de DOHaD Brasil.

Desde entonces, este fenómeno epigenético se ha estudiado con mayor profundidad utilizando modelos de experimentación animal. Para comprender a nivel molecular qué desencadenaba la reducción en el número de nefronas, los investigadores de OCRC evaluaron la expresión de los microARNs y genes diana asociados con los riñones en nefronas que aún en formación (metanefones) de fetos de ratas con 17 días de gestación.

“Sabemos que la reducción del número de nefronas no es un efecto genético, sino epigenético. Es provocado por el medio ambiente, es decir, el estrés por falta de proteínas altera la expresión de los genes. La secuencia de ADN no cambia, hay un cambio en la expresión de algunos genes en la descendencia y esto, posteriormente, puede transmitirse de forma hereditaria a las próximas generaciones. Estudiamos los microARNs porque son muy importantes en la expresión génica y en alteraciones que no están relacionadas con cambios en el ADN”, explicó la investigadora a la Agência FAPESP.

Al comparar ratas que tenían una dieta proteica regular (17%) y un grupo sometido a restricción de proteínas (6%) durante el embarazo, se identificaron 44 cambios en los microARNs, siete de ellos en genes asociados con la proliferación y diferenciación celular, esenciales para el desarrollo de las metanefronas.

Luego, los investigadores enumeraron algunas proteínas diana de esos microARNs considerados importantes en la nefrogénesis. De esta modo, lograron demostrar que las células de las metanefronas, los microARNs y las proteínas importantes para el desarrollo renal están alterados en la descendencia ya en el 17° día de gestación, lo que conduce a la reducción de la proliferación y diferenciación celular precoz.

“Estudios previos han demostrado que, en estos casos, se forman un 28% menos de nefronas. En nuestro estudio, identificamos que también hay un 28% menos de células que originan nefronas. Es la misma proporción. Esto significa que en el período embrionario ya deben existir algunos indicios de la necesidad de adaptar el órgano a un bajo aporte proteico ”, concluye la investigadora.

Boer explica que en la naturaleza existe una serie de ejemplos de este tipo de adaptación asociada a la privación de nutrientes para el feto en determinada fase de la gestación y que puede acarrear alteraciones en el desarrollo de órganos. “En nuestro estudio, observamos que las células-madre [que se convertirán en nefronas] se diferencian muy rápidamente. Entonces hay más diferenciación y poca proliferación de estas células que van a formar las nefronas”, dice.

El artículo “Impacto de la ingesta gestacional baja en proteínas en la expresión de microARN de riñón embrionario y en células progenitoras de nefrona del feto masculino” (doi: 10.1371 / journal.pone.0246289), de Letícia de Barros Sene, Wellerson Rodrigo Scarano, Adriana Zapparoli, José Antônio Rocha Gontijo y Patrícia Aline Boer, puede leerse en https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0246289.