Análisis genómicos indican la propensión a la obesidad y a la diabetes en poblaciones de São Paulo

En el marco de un estudio realizado en el interior del estado, se mapearon 900 mil marcadores genéticos distribuidos en los genomas de 264 personas de la ciudad de Campinas y sus alrededores, con el objetivo de sentar las bases de una medicina de precisión y orientar acciones de salud pública

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Adaptaciones evolutivas acaecidas en el pasado pueden haber dejado a la población de la ciudad de Campinas y de otras localidades del interior del estado de São Paulo, en Brasil, con una mayor propensión genética para acumular azúcares y grasas en el organismo y, por consiguiente, con predisposición a desarrollar enfermedades tales como la obesidad y la diabetes.

Esta es la conclusión que se desprende de un estudio publicado en la revista Scientific Reports por investigadores del Instituto Brasileño de Neurociencia y Neurotecnología (BRAINN), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) que cuenta con apoyo de la FAPESP y con sede en la Universidad de Campinas (Unicamp).

La investigación estuvo coordinada por Iscia Lopes-Cendes, jefa del Laboratorio de Genética Molecular de la Facultad de Ciencias Médicas de la Unicamp, en el marco de la Iniciativa Brasileña de Medicina de Precisión (BIPMed), que también cuenta con el apoyo de la FAPESP.

“Mapeamos alrededor de 900 mil marcadores genéticos distribuidos en los genomas de 264 personas de la zona de Campinas [la ciudad más populosa del interior del estado de São Paulo]. Fue el primer estudio que se lleva a cabo con ese nivel de resolución en Brasil. En la mayoría de los estudios de ancestralidad realizados entre la población brasileña se utilizaban no más de 40 marcadores”, declaró Lopes-Cendes a Agência FAPESP.

Los datos genómicos se obtuvieron de voluntarios sin enfermedades específicas, pero que representan la diversidad genética de los individuos atendidos en el Hospital de Clínicas de la Unicamp. La muestra se concibió para explorar minuciosamente la denominada “ancestralidad local”. Esta expresión no se refiere a la localidad geográfica sino a la ubicación genómica. En otras palabras, los científicos investigaron todas las áreas del genoma para conocer el origen –si es europeo, africano, indígena u otros– de cada marcador. “Hasta que concretamos esta investigación, no teníamos idea de la enorme variabilidad en la distribución de la ancestralidad local de la población brasileña. Fue algo que nos sorprendió”, comentó Lopes-Cendes.

Debido a la significativa presencia de descendientes de inmigrantes de Europa meridional en el interior paulista, fundamentalmente de italianos, los genomas mapeados exhibieron un fuerte predominio de marcadores de origen europeo, del orden del 80%, con el 20% restante distribuidos prácticamente en mitades entre la ancestralidad africana y la ancestralidad indígena.

Con todo, lo que intrigó especialmente a los investigadores y motivó la redacción del artículo publicado en Scientific Reports fue que el 10% de ancestralidad indígena aportó el elemento más relevante desde el punto de vista de la salud pública: el gen PPP1R3B, asociado a la capacidad del organismo de acumular glucídos y lípidos, y, por eso mismo, predisponente al desarrollo de obesidad y síndromes metabólicos correlativos como la diabetes tipo 2.

“Realizamos el análisis de la distribución de la ancestralidad local. Y descubrimos que la misma era bastante homogénea en la mayor parte del genoma, excepto en un área específica del cromosoma 8, donde se localiza el gen PPP1R3B. En dicha área, verificamos una representación aumentada de los segmentos de origen indígena y una disminución significativa de los segmentos de origen europeo y africano. Esto requirió muchos cálculos, muchos chequeos: fue un trabajo bastante duro desde el punto de vista matemático. Pero nos llevó a la conclusión de que existe efectivamente un desvío de la ancestralidad local en esa área”, dijo Lopes-Cendes.

Para explicar tal desvío, los científicos formularon la hipótesis de que, muy probablemente, esa región del cromosoma 8 fue sometida a un proceso de presión selectiva en el pasado, orientada hacia una mejor adaptación de los individuos al medio. En una época en la cual la comida era escasa, el gen PPP1R3B, relacionado con la acumulación de glúcidos y lípidos, daría una ventaja evolutiva a sus portadores, al permitir que viviesen más tiempo, se reprodujesen más y transmitiesen esta característica a su descendencia.

Pero lo que fue una ventaja en el pasado se transformó en un problema en el presente, en un contexto de alta ingestión calórica y sedentarismo, agravados por hábitos tales como el tabaquismo y el consumo exagerado de alcohol.

“Esta información es importantísima desde el punto de vista de la salud pública. Planteamos la hipótesis de que, muy probablemente, existe en la población de la zona de Campinas –y también estamos confirmando esto en poblaciones de otras áreas del estado de São Paulo– una predisposición genética aumentada a la obesidad y sus complicaciones. Si yo fuese gestora del sistema de salud pública de la zona, haría gran hincapié en los programas de prevención de la obesidad y la diabetes, con equipos específicos para promover cambios en los hábitos alimentarios, estimular la práctica de ejercicios físicos y alertar sobre los peligros del tabaquismo y de la ingestión de alcohol”, dijo Lopes-Cendes.

La medicina de precisión

Con este objetivo, la investigadora ha venido llevando los resultados de esta investigación en diferentes foros, en diálogo con académicos del sector de salud, especialmente del área de epidemiología. “Se trata de un proceso al que denominamos ‘ciencia o medicina de implementación’, es decir: implementar en la práctica, fundamentalmente en la práctica médica, aquello que descubrimos con la investigación científica”, dijo.

“Nuestro objetivo es la aplicación de los resultados en la medicina de precisión. Dadas las características genéticas de la población brasileña, que es sumamente heterogénea, es probable que cada centro médico que desee implementar las prácticas de la medicina de precisión tenga que realizar este tipo de estudios en su población de interés. Este mapeo es muy importante pues, tal como lo sabemos en medicina, la mayor o menor predisposición a una u otra enfermedad depende de la presencia de determinados genes en áreas específicas del genoma, es decir, de la ancestralidad local”, afirmó.

Esta investigación se llevó adelante durante el posdoctorado de Rodrigo Secolin, autor principal del artículo y becario de la FAPESP.

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Distribution of local ancestry and evidence of adaptation in admixed populations, de Rodrigo Secolin, Alex Mas-Sandoval, Lara R. Arauna, Fábio R. Torres, Tânia K. de Araujo, Marilza L. Santos, Cristiane S. Rocha, Benilton S. Carvalho, Fernando Cendes, Iscia Lopes-Cendes y David Comas, en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41598-019-50362-2.