Una dieta hipoproteica en la gestación puede causar problemas renales en la prole, según um estudio

En un artículo publicado en PLOS ONE, científicos de un centro de investigación que cuenta con apoyo de la FAPESP describen el impacto de la alimentación pobre en proteínas sobre la expresión de micro-ARN asociados a la formación de los riñones en embriones de ratas

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Además de nacer con bajo peso, los hijos de las mujeres sometidas a una dieta pobre en proteínas durante el embarazo tienden a padecer problemas renales producto de alteraciones acaecidas durante la fase embrionaria, cuando los órganos se encuentran en formación.

En un estudio publicado como artículo en la revista PLOS ONE, investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil, develaron la causa de este problema a nivel molecular, como así también su relación con fenómenos epigenéticos, es decir, con alteraciones en la expresión génica causadas por factores ambientales tales como el estrés, la exposición a toxinas o el déficit nutricional.

Según los autores, entre el 10 % y el 13 % de la población mundial padece la enfermedad renal crónica, un problema irreversible, progresivo y asociado a la hipertensión y al surgimiento de complicaciones cardiovasculares.

Esta investigación es fruto del doctorado de Letícia de Barros Sene, becaria de la FAPESP, y se llevó a cabo en el Centro de Investigaciones en Obesidad y Comorbilidades (OCRC), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP.

En el artículo mencionado, el grupo de científicos describe las vías moleculares implicadas en la proliferación y en la diferenciación de las células renales embrionarias y fetales con base en la secuenciación de micro-ARN (pequeñas moléculas de ARN que no codifican proteínas, pero que cumplen una función reguladora en el genoma) de crías de ratas sometidas a una baja ingesta de proteínas durante su fase gestacional.

“Sabemos que una dieta hipoproteica durante la gestación tiende a traer aparejada en la prole una disminución de un 28 % de la cantidad de nefronas, que son las estructuras renales encargadas de llevar a cabo el proceso de filtrado de la sangre. Esta sobrecarga de las nefronas genera una serie de consecuencias: las crías comienzan a volverse hipertensas con tan solo diez semanas de vida, cuando se las considera aún jóvenes”, comenta Patrícia Aline Boer, investigadora del OCRC y coautora del artículo.

La programación fetal

En las últimas décadas se han realizado estudios que relacionan la salud de las gestantes con el desarrollo de los hijos, sobre todo en un área de investigación denominada “Orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad” (DOHaD, por sus siglas en inglés).

“En humanos, esa relación se observó por la primera vez durante la denominada ‘hambruna holandesa’, que ocurrió durante la Segunda Guerra Mundial después de que el ejército nazi le cortara el suministro de alimentos al país. En estudios científicos, se observó que los hijos de las mujeres que pasaron hambre durante el embarazo en dicha ocasión nacieron con bajo peso y desarrollaron hipertensión, alteraciones en la respuesta al estrés, problemas cardíacos, mayor propensión a la diabetes y un aumento de la resistencia a la insulina”, informa Boer, quien es presidente de DOHaD Brasil. 

Desde entonces, se ha venido estudiando este fenómeno epigenético de manera más profunda mediante la aplicación de modelos de experimentación animal. Para entender a nivel molecular qué era lo que desencadenaba la merma de la cantidad de nefronas, los investigadores del OCRC analizaron la expresión de los micro-ARN y de genes blanco asociados a los riñones en nefronas aún en formación (metanefronas) de fetos de ratas con 17 días de gestación.

“Sabemos que la disminución de la cantidad de nefronas no constituye un efecto genético, sino epigenético. Es provocado por el ambiente, es decir que el estrés ocasionado por la falta de proteínas altera la expresión de los genes. La secuencia de ADN no cambia: lo que sucede es una alteración en la expresión de algunos genes en la prole, y eso posteriormente podrá transmitirse de manera hereditaria a las siguientes generaciones. Estudiamos los micro-ARN porque son sumamente importantes en la expresión genética y en las alteraciones que no están relacionadas con cambios en el ADN”, le explica la investigadora a Agência FAPESP.

Al comparar ratas sometidas a una dieta regular de proteínas (un 17 % de la ingestión de calorías diarias) con un grupo sometido a una restricción proteica (un 6 %) durante la gestación, se detectaron 44 alteraciones en micro-ARN, siete de ellas en genes asociados a la proliferación y la diferenciación celular, esenciales para el desarrollo de metanefronas.

Luego los investigadores listaron algunas proteínas blanco de los micro-ARN considerados importantes en la nefrogénesis. De este modo, lograron demostrar que las células de los metanefronas, los micro-ARN y las proteínas importantes para el desarrollo renal se encuentran alterados en la prole desde el 17º día de gestación, lo que lleva a la merma de la proliferación y a la diferenciación celular precoz.

“Estudios anteriores demostraron que, en esos casos, se forma un 28 % menos de nefronas. En nuestro estudio detectamos también que existe un 28 % menos de células que originan las nefronas. Es la misma proporción. Esto quiere decir que durante el período embrionario debe existir ya alguna señalización referente a la necesidad de adaptación del órgano a la baja ingestión de proteínas”, concluye la investigadora.

Boer explica que existen en la naturaliza diversos ejemplos de este tipo de adaptación asociada a la privación de nutrientes destinados al feto en una determinada fase de la gestación, que puede acarrear alteraciones en el desarrollo de órganos. “En nuestro estudio, observamos que las células madre [que se convertirán en nefronas] se diferencian sumamente rápido. Así es como ocurre una mayor diferenciación y una escasa proliferación de esas células que formarán las nefronas”, afirma.

Puede leerse el artículo intitulado Impact of gestational low-protein intake on embryonic kidney microRNA expression and in nephron progenitor cells of the male fetus (doi: 10.1371/journal.pone.0246289), de Letícia de Barros Sene, Wellerson Rodrigo Scarano, Adriana Zapparoli, José Antônio Rocha Gontijo y Patrícia Aline Boer, en el siguiente enlace: journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0246289.