¿Por qué la restricción calórica durante la amamantamiento protege contra la obesidad?

La tesis doctoral de Juana María Torrens García ha caracterizado, en ratas, los efectos de la restricción energética materna durante la gestación y la lactancia sobre la salud metabólica de la descendencia

La tesis doctoral de Juana María Torrens García, defendida en la Universidad de las Illes Balears, investiga los factores que explican los efectos negativos de la restricción calórica materna durante la gestación y de los efectos positivos que tiene la restricción durante el amamantamiento materno para la descendencia. La tesis se ha hecho en el marco de la actividad investigadora del Laboratorio de Biología Molecular, Nutrición y Biotecnología y la han dirigido la doctora Catalina Picó Segura y el doctor Andreu Palou Oliver, del Departamento de Biología Fundamental y Ciencias de la Salud.

Diferentes estudios muestran que el incremento de la prevalencia de la obesidad en las últimas décadas es debida a una asociación compleja entre los factores ambientales, comportamentales y genéticos es debida a una asociación compleja entre los factores ambientales, comportamentales y genéticos durante etapas críticas de la vida como son el desarrollo embrionario y el posnatal, que a la vez conduce a un desequilibrio crónico del balance energético favorable a la acumulación de energía y al incremento excesivo de peso. A la vez, un gran número de evidencias, procedentes tanto de estudios epidmiológicos en humanos como de modelos animales, indican que la salud materna y su estado nutricional durante la gestación y la lactancia pueden programar la propensión a desarrollar obesidad en la descendencia. El reto de la comunidad científica internacional pasa, por lo tanto, por aclarar los mecanismos moleculares responsables de esta programación metabólica, dado que la identificación de estos mecanismos podría dar pistas importantes para el desarrollo de estrategias que permitan prevenir o revertir la propensión programada a desarrollar obesidad y ayudar a identificar los biomarcadores primerizos de salud metabólica.

En este marco, el objetivo de la tesis doctoral de Juana María Torrens García ha sido caracterizar en ratas los efectos que la restricción energética materna moderada durante la gestación y la lactancia provocan sobre la salud metabólica en la descendencia, y también identificar nuevas estrategias de prevención contra la programación de la obesidad y nuevos biomarcadores primerizos de salud metabólica.

En el caso de las ratas nacidas de una gestación con restricción moderada de alimentos, tanto los niveles de expresión de genes clave del metabolismo energético, en el hipotálamo y en el tejido adiposo, como también el análisis de determinados parámetros circulantes, mostraron que estos animales estaban programados, desde etapas primerizas de la vida, para responder a la acción de la insulina y a la acción central de la leptina de una manera más débil que los animales control. Esto podría explicar la hiperfagia observada en estos animales (en ambos sexos) y el peso corporal mayor que se observó particularmente en los machos. Algunas de estas alteraciones metabólicas programadas, como la alteración de la sensibilidad a la insulina y a la leptina, así como la elevada presión sistólica característica de los animales nacidos de una gestación con restricción calórica, se revirtieron gracias al incremento de la oxidación de ácidos grasos en el hígado, en edades primerizas. Con este mismo proceso, se pudo disminuir el estado de inflamación y restaurar la disminuida actividad locomotora que mostraron estos animales en comparación con los animales control.

La investigación de Juana María Torrens también ha permitido determinar que, a diferencia de la restricción calórica durante la gestación, la restricción calórica moderada de las ratas madre durante la lactancia protege la descendencia contra el desarrollo de obesidad inducida por la dieta y contra el desarrollo de alteraciones metabólicas asociadas en edad adulta, como la dislipemia, la resistencia a la insulina y la hiperleptinemia. Los mecanismos responsables de estas adaptaciones consistieron en cambios primerizos en la expresión de genes relacionados con el metabolismo energético en tejidos clave, como el tejido adiposo y el hígado, que afectan a la capacidad lipogénica y oxidativa e incrementan la sensibilidad a la acción periférica de la insulina y la leptina.

Algunas de estas adaptaciones se mantuvieron en animales adultos. Además, en edad adulta, los cambios en la expresión génica en el tejido adiposo y en el hipotálamo dependían del sexo. Los machos amamantados por madres sometidas a restricción calórica estaban más protegidos contra la resistencia periférica a la insulina inducida por la dieta y también mostraron una mejorada capacidad para responder a la leptina a nivel central. Por su parte, las hembras fueron programadas para una mejor sensibilidad a la acción periférica de la leptina y presentaron una mayor capacidad de responder a la insulina a nivel central.

Este modelo animal se utilizó para identificar marcadores primerizos de transcripción e indicadores de una mejorada salud metabólica en células mononucleares de sangre periférica mediante el análisis por biochip. Estas células se pueden obtener fácilmente mediante técnicas poco invasivas, por lo que representan una fuente atractiva para la identificación de biomarcadores y para extrapolar estos biomarcadores de animales a humanos.

La investigación de Juana María Torrens también sugiere que los efectos beneficiosos de la restricción calórica materna durante la lactancia se podrían explicar por el bajo contenido de aductos libres de glicación y oxidación de la leche materna durante la segunda mitad de la lactancia, en comparación con la leche de las madres control.

Ficha de la tesis doctoral

  • Título: Effects of moderate maternal energy restriction on the offspring metabolic health, in terms of obesity and related diseases, and identification of determinant factors and early biomarkers
  • Autora: Juana Maria Torrens García
  • Programa de doctorado: Nutrigenómica y Nutrición Personalizada
  • Departamento: Biología Fundamental y Ciencias de la Salud
  • Directores: Catalina Picó Segura y Andreu Palou Oliver

Fecha de publicación: 26/02/2015