Nutrigenómica: los alimentos pueden reprogramar nuestros genes.

La gente suele pensar en los alimentos como calorías, energía y sustento. Sin embargo, la evidencia más reciente sugiere que la comida también «habla» con nuestro genoma.

Esta comunicación entre los alimentos y los genes puede afectar su salud, fisiología y longevidad. La idea de que los alimentos envían mensajes importantes al genoma de un animal es el enfoque de un campo conocido como nutrigenómica. 

Esta es una disciplina aún en su infancia, y muchas preguntas siguen siendo un misterio. Sin embargo, los investigadores ya hemos aprendido mucho sobre cómo los componentes de los alimentos afectan el genoma.

Soy un biólogo molecular que investiga las interacciones entre los alimentos, los genes y el cerebro en un esfuerzo por comprender mejor cómo los mensajes de los alimentos afectan nuestra biología. 

Los esfuerzos de los científicos para descifrar esta transmisión de información algún día podrían resultar en vidas más saludables y felices para todos nosotros. 

Pero hasta entonces, la nutrigenómica ha desenmascarado al menos un hecho importante: nuestra relación con los alimentos es mucho más íntima de lo que imaginamos.

La interacción de los alimentos y los genes.

Si la idea de que los alimentos pueden impulsar procesos biológicos al interactuar con el genoma suena asombrosa, no es necesario mirar más allá de una colmena para encontrar un ejemplo probado y perfecto de cómo sucede esto. 

Las abejas obreras trabajan sin parar, son estériles y viven solo unas pocas semanas. La abeja reina, sentada en lo profundo de la colmena, tiene una vida que dura años y una fecundidad tan potente que da a luz a una colonia entera.

Y, sin embargo, las abejas obreras y reinas son organismos genéticamente idénticos. Se convierten en dos formas de vida diferentes debido a los alimentos que comen. La abeja reina se deleita con la jalea real; las abejas obreras se alimentan de néctar y polen. 

Ambos alimentos proporcionan energía, pero la jalea real tiene una característica adicional: sus nutrientes pueden desbloquear las instrucciones genéticas para crear la anatomía y fisiología de una abeja reina.

Entonces, ¿Cómo se traduce la comida en instrucciones biológicas? Recuerda que los alimentos están compuestos por macronutrientes. Estos incluyen carbohidratos, o azúcares, proteínas y grasas. 

Los alimentos también contienen micronutrientes como vitaminas y minerales. Estos compuestos y sus productos de descomposición pueden desencadenar interruptores genéticos que residen en el genoma.

Al igual que los interruptores que controlan la intensidad de la luz en su casa, los interruptores genéticos determinan qué cantidad de un determinado producto genético se produce. 

La jalea real, por ejemplo, contiene compuestos que activan los controladores genéticos para formar los órganos de la reina y mantener su capacidad reproductiva. 

En humanos y ratones, se sabe que los subproductos del aminoácido metionina, que abundan en la carne y el pescado, influyen en los diales genéticos que son importantes para el crecimiento y la división celular. 

Y la vitamina C juega un papel en mantenernos saludables al proteger el genoma del daño oxidativo; también promueve la función de las vías celulares que pueden reparar el genoma si se daña.

Según el tipo de información nutricional, los controles genéticos activados y la célula que los recibe, los mensajes en los alimentos pueden influir en el bienestar, el riesgo de enfermedades e incluso la duración de la vida. 

Pero es importante tener en cuenta que, hasta la fecha, la mayoría de estos estudios se han realizado en modelos animales, como las abejas.

Curiosamente, la capacidad de los nutrientes para alterar el flujo de información genética puede extenderse a través de generaciones. 

Los estudios muestran que en humanos y animales, la dieta de los abuelos influye en la actividad de los interruptores genéticos y en el riesgo de enfermedad y mortalidad de los nietos.

Causa y efecto.

Un aspecto interesante de pensar en los alimentos como un tipo de información biológica es que da un nuevo significado a la idea de una cadena alimentaria. 

De hecho, si nuestros cuerpos están influenciados por lo que hemos comido, hasta un nivel molecular, entonces lo que “comimos” los alimentos que consumimos también podría afectar nuestro genoma. 

Por ejemplo, en comparación con la leche de vacas alimentadas con pasto, la leche de ganado alimentado con granos tiene diferentes cantidades y tipos de ácidos grasos y vitaminas C y A. 

Entonces, cuando los humanos beben estos diferentes tipos de leche, sus células también reciben diferentes mensajes nutricionales.

De manera similar, la dieta de una madre humana cambia los niveles de ácidos grasos y vitaminas como B-6, B-12 y folato que se encuentran en la leche materna. 

Esto podría alterar el tipo de mensajes nutricionales que llegan a los propios interruptores genéticos del bebé, aunque, por el momento, se desconoce si esto tiene o no un efecto en el desarrollo del niño.

Y, tal vez sin que lo sepamos, nosotros también somos parte de esta cadena alimenticia. Los alimentos que ingerimos no solo juegan con los interruptores genéticos de nuestras células, sino también con los de los microorganismos que viven en nuestros intestinos, piel y mucosas. 

Un ejemplo sorprendente: en los ratones, la descomposición de los ácidos grasos de cadena corta por parte de las bacterias intestinales altera los niveles de serotonina, un mensajero químico del cerebro que regula el estado de ánimo, la ansiedad y la depresión, entre otros procesos.

Aditivos alimentarios y envases.

Los ingredientes agregados en los alimentos también pueden alterar el flujo de información genética dentro de las células. 

Los panes y cereales están enriquecidos con folato para prevenir defectos de nacimiento causados ​​por deficiencias de este nutriente. 

Pero algunos científicos plantean la hipótesis de que los altos niveles de folato en ausencia de otros micronutrientes naturales como la vitamina B-12 podrían contribuir a una mayor incidencia de cáncer de colon en los países occidentales, posiblemente al afectar las vías genéticas que controlan el crecimiento.

Esto también podría ser cierto con los productos químicos que se encuentran en los envases de alimentos. El bisfenol A, o BPA, un compuesto que se encuentra en el plástico, activa diales genéticos en los mamíferos que son fundamentales para el desarrollo, el crecimiento y la fertilidad. 

Por ejemplo, algunos investigadores sospechan que, tanto en humanos como en modelos animales, el BPA influye en la edad de la diferenciación sexual y disminuye la fertilidad al hacer que los interruptores genéticos sean más propensos a activarse.

Todos estos ejemplos apuntan a la posibilidad de que la información genética en los alimentos pueda surgir no solo de su composición molecular (los aminoácidos, las vitaminas y similares), sino también de las políticas agrícolas, ambientales y económicas de un país, o la falta de ellos.

Los científicos han comenzado recientemente a descifrar estos mensajes genéticos de los alimentos y su papel en la salud y la enfermedad. 

Los investigadores aún no sabemos con precisión cómo actúan los nutrientes sobre los interruptores genéticos, cuáles son sus reglas de comunicación y cómo las dietas de las generaciones pasadas influyen en su descendencia. 

Muchos de estos estudios hasta ahora se han realizado solo en modelos animales, y queda mucho por resolver sobre qué significan las interacciones entre los alimentos y los genes para los humanos.

Sin embargo, lo que está claro es que es probable que desentrañar los misterios de la nutrigenómica empodere a las sociedades y generaciones presentes y futuras.

Autora: Mónica Dus, Profesor Asistente de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo, Universidad de Michigan. Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation, bajo una licencia Creative Commons.

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