La falta o el exceso en la dieta del aminoácido metionina puede afectar a las células del hígado

Un estudio revela los mecanismos a través de los cuales una alimentación deficiente o suplementada con este nutriente altera la expresión de los genes, en detrimento de las unidades celulares hepáticas

Por Mônica Tarantino  |  Agência FAPESP – Tras demostrar que la dieta puede interferir en la expresión génica, la ciencia ha empezado a identificar los mecanismos a través de los cuales esto sucede. De acuerdo con un estudio reciente, publicado en la revista Food and Chemical Toxicology, la dieta suplementada o deficiente en metionina, un aminoácido esencial que aportan los alimentos proteicos, tiene el poder de interferir en la expresión de genes relacionados con el metabolismo de las grasas en las células del hígado y de genes modificadores de la cromatina (material genético enrollado en proteínas). 

En el referido trabajo, se investigó de qué manera influye la metionina sobre un proceso bioquímico conocido con el nombre de “metilación del ADN” (el agregado de un radical metilo a la molécula de ADN). Se trata de uno de los mecanismos de la epigenética, un vocablo que hace alusión a los cambios en el perfil de expresión de los genes que definen las características que exhibe un individuo (el fenotipo) y que pueden repetirse en la división celular e incluso transmitírseles a los descendientes, aunque no están relacionados con alteraciones en la secuencia de ADN (el genotipo). Uno de los aspectos más estudiados en la actualidad es la relación entre las alteraciones en el patrón de metilación y el surgimiento de enfermedades.

Para arribar a la descripción de los mecanismos epigenéticos involucrados en las alteraciones de las células hepáticas, los investigadores realizaron experimentos con ratones. Algunos animales fueron alimentados con una dieta deficiente en metionina, en tanto que a los otros se les administró una dieta suplementada con dicho aminoácido. Tras un determinado período de tiempo, las células hepáticas se congelaron y se las sometió a análisis moleculares.  

Este es el cuarto estudio publicado por el Grupo de Investigaciones en Nutrigenómica de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto, de la Universidad de São Paulo (FCFRP-USP), en Brasil, y su base de datos se generó durante el doctorado de Alexandre Ferro Aissa, quien contó a tal fin con una beca doctoral y una de pasantía en el exterior de la FAPESP. 

Este trabajo cuenta también con la colaboración del equipo coordinado por Igor Pogribny, investigador del National Center for Toxicological Research, en Estados Unidos, y pionero en la publicación de estudios sobre la metilación y el papel de la metionina. El objetivo de Pogribny es la enfermedad hepática no grasa, la denominada esteatosis hepática, que actualmente está considerada como una epidemia. Fue el propio Pogribny quien sugirió que Ferro Aissa se enfocase sus estudios en las acciones de la metionina sobre las células del hígado. 

En artículos anteriores, como el publicado en 2014 en la revista Molecular Nutrition & Food Research, el grupo FCFRP-USP demostró que la deficiencia y la suplementación de metionina en la dieta pueden inducir anormalidades moleculares en el hígado asociadas al desarrollo de la enfermedad hepática grasa no alcohólica, lo que incluye la expresión alterada de genes que deriva en la acumulación de lípidos en el hígado. Los investigadores también constatan que la acumulación de grasa en las células hepáticas ocurrió únicamente cuando hubo deficiencia de metionina. Son situaciones que predisponen a padecer enfermedades como la cirrosis y al surgimiento del cáncer. “Pero aún no sabíamos cómo esto sucedía”, le dice Ferro Aissa a Agência FAPESP. 

Estos hallazgos contribuyen para entender mejor la actividad de los compuestos presentes en la dieta sobre la regulación génica. Uno de sus méritos reside en que se avanza en la comprensión del impacto de la dieta sobre la acción de los micro-ARN (o mi-ARN, pequeñas moléculas de ARN que no dan origen a proteínas, pero que regulan el funcionamiento de ciertos genes). 

“Observamos que las dietas con concentraciones inadecuadas de metionina, especialmente aquellas deficientes, pueden redundar en una desregulación de varios micro-ARN que cumplen papeles significativos en la homeostasis hepática”, destaca Lusânia Maria Greggi Antunes, autora corresponsal y coordinadora del Grupo de Nutrigenómica de la FCFRP-USP. “Nuestros análisis mostraron una cantidad considerable de genes que podrían ser objeto de la acción de esos micro-ARN vinculados con la homeostasis hepática, incluidos miR-190b-5p, miR-130b-3p, miR-376c-3p, miR-411-5p, miR-29c-3p, miR-295-3p y miR-467d-5p, con la dieta deficiente en metionina causando un efecto más sustancial”, informa Ferro Aissa.   

Para Greggi Antunes, “el aporte específico de este trabajo consiste en suministrar una lista de algunos de esos biomarcadores relacionados con una alteración tisular, como los genes que tienen el patrón de metilación alterado y los micro-ARN asociados a este proceso. Todo esto puede aplicarse para mejorar el diagnóstico y el pronóstico.”  

El grupo cuenta con muchos datos que aún deben analizarse. El actual trabajo, por ejemplo, se concretó en hembras de ratones en el período reproductivo, lo que permitirá la concreción de análisis futuros sobre las repercusiones de la dieta suplementada o deficiente en los descendientes. Hay también datos sobre la relación entre el metabolismo de la metionina y su influencia, también mediante mecanismos epigenéticos, en el desarrollo de enfermedades cardíacas.

Puede leerse el artículo intitulado Epigenetic changes induced in mice liver by methionine-suplemented and methionine-deficient diets en el siguiente enlace: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35314295/.