Identifican el gen que regula la saciedad

17 mayo, 2017

Un equipo de científicos de la UBA identificó un gen de gran importancia en el circuito de la saciedad. Su alteración impide que las neuronas envíen la señal que nos hace dejar de comer y puede predisponer al sobrepeso. El descubrimiento representa un avance en el diagnóstico de los desórdenes alimenticios.

Por lo general, luego de haber ingerido una comida abundante y sabrosa, llega la señal de saciedad, y paramos de comer. Pero a veces la señal llega tarde, cuando ya nos pasamos del límite. Y hay casos en que no llega, es cuando comemos de manera insaciable. Que esa señal llegue en el momento y duración adecuados es un factor clave para evitar el sobrepeso y, por ende, la obesidad.

Pero ¿dónde se produce esa señal? Las neuronas encargadas de decir “coma” o “pare de comer” están ubicadas en el hipotálamo, región del cerebro que regula la temperatura corporal, la liberación de hormonas de la hipófisis y también conductas como la alimentación. Algunas de esas neuronas promueven la ingesta y otras la saciedad. Estas últimas expresan un gen conocido como Pomc (propiomelanocortina), que contiene la información para producir melanocortina, la hormona que avisa que hay que detener la ingesta. Tanto los ratones como los seres humanos que presentan mutaciones en el gen Pomc padecen de hiperfagia y de obesidad severa.

Según Rubinstein, la importancia de este trabajo reside en haber desentrañado un mecanismo fundamental del circuito de la saciedad. Pero, además, brinda un conocimiento relevante cuando se trata de identificar un problema de obesidad familiar. En tales casos, conocer que se posee una mutación, aunque por el momento no se pueda resolver o curar, es clave para tomar acciones tempranas a fin de evitar el sobrepeso.

Ahora, un equipo de investigadores liderados por Marcelo Rubinstein, profesor en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales e investigador del CONICET, acaba de identificar un gen maestro que regula a Pomc y sin el cual el circuito saciatorio no funciona.

“Se trata de un factor de transcripción, una proteína fundamental para que se pueda iniciar la transcripción de Pomc en las neuronas que la expresan normalmente para formar parte de este circuito saciatorio”, explica Rubinstein.

Y prosigue: “Se sabía que Pomc se expresa en esas neuronas del hipotálamo, lo que no se sabía es quién activa esa transcripción de manera tan selectiva y por qué sólo en esas neuronas y no en otras. Y nosotros, durante muchos años, nos concentramos en identificar las secuencias de ADN necesarias para que Pomc se exprese en ese lugar, y ahora pudimos descubrir quién utiliza esas secuencias para permitir la expresión de Pomc en esas neuronas”.

El trabajo, cuyos primeros autores son Sofia Nasif y Flavio de Souza, investigadores del Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular del CONICET, se publica esta semana en Proceedings of the Natural Academy of Sciences (PNAS).

El factor de transcripción hallado se denomina ISL1, y su buen funcionamiento es indispensable para que las neuronas del hipotálamo produzcan Pomc y, a su vez, se fabrique la melanocortina.

Peces y ratones obesos

“Detectamos ISL1 en el hipotálamo justo antes del inicio de la expresión de Pomc, y a partir de ese momento, ambos genes se coexpresan”, señalan los autores en el trabajo.

En diferentes experimentos, realizados con peces cebra transgénicos y con ratones mutantes, los investigadores observaron que la mutación en ISL1 interfiere en la expresión de Pomc en las neuronas del hipotálamo. Es más, ISL1 resulta necesario para la expresión de Pomc durante el desarrollo embrionario en los organismos estudiados. En efecto, si ISL1 se encuentra inactivado, no hay Pomc, lo cual condujo a los animales a desarrollar hiperfagia y obesidad.

Los resultados mostraron que el gen ISL1 cumple un rol central en el desarrollo embrionario al intervenir en la diferenciación de las neuronas específicas que son fundamentales para producir la señal de saciedad y regular la adiposidad a lo largo de la vida, se indica en el artículo.

“ISL1 es un gen maestro, es decir, establece un tipo celular que no tendría lugar si este factor de transcripción no estuviera presente”, explica Rubinstein. Los genes maestros, que actúan durante el desarrollo embrionario, son los que tienen la información para generar un tipo celular determinado o, incluso, un órgano completo.

En los ratones, el gen en cuestión “se empieza a expresar en las neuronas un día antes que Pomc, al final de la primera mitad de la gestación”, indica el investigador, y destaca: “En el trabajo demostramos que, si sacamos ese gen, no hay Pomc, y no hay saciedad, por eso los animales mutantes de ese gen son obesos”.

Según Rubinstein, la importancia de este trabajo reside en haber desentrañado un mecanismo fundamental del circuito de la saciedad. Pero, además, brinda un conocimiento relevante cuando se trata de identificar un problema de obesidad familiar. En tales casos, conocer que se posee una mutación, aunque por el momento no se pueda resolver o curar, es clave para tomar acciones tempranas a fin de evitar el sobrepeso.

“Si una familia se practica un análisis genético y se detecta que el gen de este factor de transcripción está mutado, es probable que los integrantes portadores de la mutación tengan un factor de riesgo mayor a desarrollar hiperfagia y obesidad. A pesar de que no hay curas contra ese tipo de situaciones, conocer que existe una mayor predisposición a desarrollar sobrepeso por una causa genética puede fortalecer en los individuos de esa familia la práctica de costumbres alimentarias, deportivas y sociales más saludables que las del promedio de la población”, concluye el investigador.