Genética nutricional: somos lo que comemos
En los insectos hembra, el apareamiento induce cambios significativos en la puesta de huevos, el consumo de alimentos y la inmunidad. Un cúmulo de pruebas indica que estos cambios en el fenotipo surgen como consecuencia de distintas expresiones genéticas que también implican a los genes que participan en las vías metabólicas. Este cambio metabólico se presenta como una modificación de las preferencias alimentarias para satisfacer las necesidades nutritivas del organismo. Estudio de la genética de la nutrición específica para cada sexo Los científicos del proyecto DIET-SEX-GENOMICS, financiado con fondos europeos, querían estudiar más a fondo la genética que hay detrás de los cambios en las necesidades dietéticas y la elección de los alimentos de los machos y las hembras. Empleando «Drosophila melanogaster» como organismo modelo, combinaron cruces genéticos, manipulación dietética y metodologías de secuenciación de próxima generación para abordar estas cuestiones. «Nuestro objetivo era investigar qué necesita cada sexo para lograr la máxima aptitud reproductiva y la forma en que esto varía entre los distintos genotipos», explica el coordinador del proyecto, el doctor Max Reuter, tutor de la doctora Florencia Camus, beneficiaria de una beca de investigación Marie Skłodowska-Curie. Los investigadores tomaron muestras de distintas variantes genéticas de «Drosophila» y las alimentaron con dietas artificiales con macronutrientes cuantificados con precisión. En un tipo de experimento, se abordó la preferencia del organismo proporcionando alimentos con las proteínas y los carbohidratos separados. En el segundo diseño experimental, los científicos proporcionaron alimentos con distintas composiciones fijas y estimaron la aptitud reproductiva. «Este tipo de experimento nos permitió determinar qué alimentos maximizan la aptitud», prosigue la doctora Camus. En general, los resultados revelaron una variación genética significativa tanto para la opción alimentaria como para los requisitos de cada sexo. Por ejemplo, los machos de algunos genotipos presentaron la máxima aptitud en condiciones ricas en carbohidratos que son típicas de su sexo, mientras que los machos de otros genotipos presentaron unas necesidades nutricionales más similares a las de las hembras. La aplicación de técnicas de secuenciación de próxima generación ayudó a comprender mejor las respuestas fisiológicas de los genes de los sexos a una dieta rica en carbohidratos beneficiosa para los machos y una dieta rica en proteínas beneficiosa para las hembras. Estos datos revelan qué genes modifican su expresión a una determinada dieta y la forma en que difiere la regulación entre los sexos. Repercusión del trabajo El trabajo llevado a cabo durante el proyecto DIET-SEX-GENOMICS ayudará a identificar los genes responsables de la respuesta específica de cada sexo a la nutrición. El siguiente paso es seguir analizando minuciosamente las respuestas a la dieta y comprender cómo se genera y mantiene la variedad genética. La validación experimental de las inferencias correlativas empleando métodos de edición genómica es otro objetivo del equipo científico. Tal y como destaca el doctor Reuter: «la caracterización de la respuesta transcripcional a los cambios dietéticos de los dos sexos ayudará a identificar los genes y procesos reguladores clave, que luego podremos comparar entre distintos genotipos». Los datos preliminares apuntan hacia una respuesta transcripcional común a la dieta entre los dos sexos con algunas excepciones misteriosas en las que los sexos responden en direcciones opuestas. Desde el punto de vista biológico, los hallazgos de DIET-SEX-GENOMICS demuestran que la aptitud reproductiva surge de una interacción compleja entre los factores ambientales y genéticos que determinan las respuestas conductuales y fisiológicas. Se espera que al estudiar más a fondo estas diferencias se obtendrá información fundamental sobre el metabolismo y la fisiología. En gran medida, la extrapolación de esta información a los humanos contribuye a reforzar la nueva necesidad de una medicina personalizada. «Si la dieta óptima, al igual que los tratamientos farmacológicos, dependen de la composición genética de cada persona, la comprensión de la genética del metabolismo puede ayudar a adaptar los consejos nutricionales a las necesidades de cada uno», concluyó la doctora Camus. Tener en cuenta la singularidad de cada individuo de esta forma beneficiaría considerablemente a la salud pública.
Palabras clave
DIET-SEX-GENOMICS, genes, dieta, nutrición, hembra, macho, aptitud reproductiva, secuenciación de próxima generación, metabolismo
