¿Qué le hace a nuestro cuerpo ganar y perder peso?
Ganar o perder peso, incluso por un período corto de tiempo, puede cambiar drásticamente el perfil molecular personal de un individuo, según un nuevo estudio realizado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford en California.
En un artículo que se publicará en la revista Sistemas celulares, los investigadores informan cómo se basaron en una gran cantidad de datos de múltiples métodos de estudio para crear un perfil molecular detallado de cada uno de los 23 participantes del estudio.
Los datos moleculares se obtuvieron de varias técnicas "-ómicas", que incluyen:
- Genómica, o métodos que mapean el genoma o la composición genética de los organismos.
- proteómica, un enfoque que proporciona información detallada sobre las proteínas
- transcriptómica, o técnicas que revelan cómo se interpreta actualmente el genoma
- metabolómica, que brinda información sobre el metabolismo y la química de las células
- microbiómica, o métodos que perfilan bacterias y otros microorganismos en el cuerpo
"Al final", dice el coautor principal del estudio Michael Snyder, profesor de genética en la Universidad de Stanford en California, "literalmente hicimos miles de millones de mediciones".
El estudio sigue un camino de investigación que el profesor Snyder inició hace unos años cuando fue objeto de su propio perfil ómico personal, que rastreó los cambios moleculares en su cuerpo a medida que desarrolló diabetes tipo 2 y luego se recuperó de ella después de cambiar su dieta. y estilo de vida.
Perfiles de cambios moleculares
En el nuevo estudio, él y el resto del equipo encontraron que, a medida que los participantes aumentaban alrededor de 6 libras de peso corporal durante 1 mes y luego lo perdían, hubo cambios dramáticos en su expresión genética, sistema cardiovascular, microbioma y sistema inmunológico. .
A medida que los participantes aumentaron de peso, sus perfiles ómicos personales revelaron: cambios significativos en la composición bacteriana; activación de vías moleculares que se han relacionado con enfermedades cardíacas; y aumento de la inflamación y las respuestas inmunitarias.
Pero la buena noticia es que después de perder los kilos de más, la mayoría de sus sistemas regresaron a sus estados originales.
El profesor Snyder dice que su objetivo era "caracterizar lo que sucede durante el aumento y la pérdida de peso a un nivel que nadie ha hecho antes".
En particular, querían "aprender cómo las personas prediabéticas pueden diferir en términos de sus perfiles ómicos personales y sus respuestas moleculares a la fluctuación de peso", agrega.
Obesidad y diabetes tipo 2
Las personas con obesidad tienen un mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, así como otros problemas de salud graves. La resistencia a la insulina a menudo precede a la diabetes tipo 2.
Las personas con resistencia a la insulina tienen problemas para convertir el azúcar en sangre en energía, ya que sus células no reaccionan adecuadamente a la insulina, una hormona que les ayuda a absorber y utilizar la glucosa.
El páncreas intenta producir más insulina para compensar, pero eventualmente esto podría no ser suficiente, lo que lleva a un nivel alto de azúcar en la sangre y a una diabetes tipo 2 en toda regla.
En los Estados Unidos, donde el 36,5 por ciento de los adultos tiene obesidad, hay más de 100 millones de personas que viven con prediabetes o diabetes.
Perfiles ómicos personales del aumento y la pérdida de peso
Para el nuevo estudio, el equipo comparó los perfiles ómicos personales de 13 individuos resistentes a la insulina con los de 10 individuos sin resistencia a la insulina, el "grupo sensible a la insulina", a medida que aumentaban y luego perdían peso.
Todos los participantes tenían un índice de masa corporal (IMC) de entre 25 y 35, es decir, que oscilaba entre "sobrepeso y obesidad moderada", cuando fueron reclutados.
Los participantes siguieron una dieta alta en calorías durante un mes, tiempo durante el cual aumentaron 6 libras (2,7 kilogramos) de peso. Después de esto, se deshacen del exceso de peso.
Los científicos tomaron muestras de los participantes en cuatro puntos durante el estudio: al inicio del estudio; cuando su peso alcanzó su punto máximo siguiendo la dieta alta en calorías; cuando su peso volvió a la línea de base; y luego después de 3 meses de estabilidad después de que su peso regresara a la línea de base.
Los patrones moleculares muestran resistencia a la insulina
Cuando compararon los grupos resistentes a la insulina y sensibles a la insulina, los investigadores encontraron diferencias significativas en sus perfiles de referencia.
En particular, los perfiles moleculares iniciales del grupo resistente a la insulina contenían marcadores de inflamación, mientras que los del grupo sensible a la insulina no los tenían.
El profesor Snyder dice que este hallazgo sugiere que el perfil ómico podría identificar a las personas en riesgo de diabetes al detectar los primeros marcadores de inflamación, que se sabe que están relacionados con el desarrollo de la diabetes tipo 2.
La comparación de los perfiles ómicos después del aumento de peso también mostró contrastes interesantes. Mientras que los marcadores de inflamación aumentaron tanto en los grupos resistentes a la insulina como en los sensibles a la insulina, solo el grupo que era sensible a la insulina mostró marcadores bacterianos de Akkermansia muciniphila, que protege contra la resistencia a la insulina.
Sin embargo, el cambio más dramático, para ambos grupos, fueron las alteraciones en la expresión génica que se sabe que están relacionadas con un mayor riesgo de una forma de insuficiencia cardíaca conocida como miocardiopatía dilatada.
"Eso fue bastante sorprendente", comenta el profesor Snyder, "no esperaba que 30 días de comer en exceso cambiaran todo el camino del corazón".
Sin embargo, explica que sus hallazgos encajan "con la forma en que pensamos del cuerpo humano: es un sistema completo, no solo unos pocos componentes aislados, por lo que hay cambios en todo el sistema cuando las personas aumentan de peso".
¿Podrían algunos cambios ser más duraderos?
Después de perder su exceso de peso y tener un período de estabilidad en su peso anterior, los perfiles ómicos de los participantes mostraron que la mayoría de los cambios moleculares volvieron a la normalidad.
Sin embargo, persistió un subconjunto de cambios en el aumento de peso en los perfiles. Si bien no fueron lo suficientemente grandes o significativos como para sacar conclusiones firmes, sugieren, dice el profesor Snyder, "que algunos de estos efectos podrían ser más duraderos".
También señala que si bien su estudio se ocupó principalmente de los cambios grupales, sí notaron que cada participante tenía cambios únicos en su perfil ómico personal, lo que muestra, él cree, que tales herramientas formarán una “parte crítica de la gestión de la salud humana en el futuro."
"Los macrodatos serán fundamentales para el futuro de la medicina, y cosas como estos perfiles ómicos integradores ofrecerán una comprensión de cómo el cuerpo humano responde, de una manera muy personal, a diferentes desafíos".
Prof. Michael Snyder
