La hibernación es una de las peculiaridades más extrañas de la naturaleza, ya que induce a los osos y otros mamíferos a acumular un peso masivo, cantidades que no serían saludables para los humanos, para que puedan sobrevivir meses de sueño. Sin embargo, cuando estos animales resurgen, están más en forma que nunca. Ahora, los científicos de la Universidad de Utah Health dicen que han detectado nuevas pistas genéticas sobre este fenómeno que podrían conducir a una mejor comprensión y tratamiento de la obesidad y los trastornos metabólicos que afectan a millones de personas en todo el mundo.
Las ardillas grises de trece líneas y otros mamíferos en hibernación podrían proporcionar pistas genéticas sobre el inicio y el tratamiento de la obesidad humana.
"Los hibernadores han desarrollado una capacidad increíble para controlar su metabolismo", dice Christopher Gregg , Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Neurología y Anatomía. "El metabolismo determina los riesgos de muchas enfermedades diferentes, incluida la obesidad, la diabetes tipo 2, el cáncer y la enfermedad de Alzheimer. Creemos que comprender las partes del genoma que están vinculadas a la hibernación nos ayudará a aprender a controlar los riesgos de algunas de estas enfermedades importantes. Una gran sorpresa de nuestro nuevo estudio es que estas partes importantes del genoma estaban ocultas para nosotros en el 98 por ciento del genoma que no contiene genes, solíamos llamarlo 'ADN basura' ”.
El estudio aparece en la edición del 26 de noviembre de 2019 de Cell Reports.
En investigaciones anteriores, Gregg y Elliot Ferris, un bioinformático en el laboratorio de Gregg, examinaron genomas de mamíferos en busca de evidencia de "interruptores" genéticos o elementos reguladores que pudieran ayudar a explicar por qué ciertos animales desarrollaron "superpoderes biomédicos", como la resistencia al cáncer en elefantes o coágulos de sangre. resistencia en delfines. Encontraron miles de nuevos elementos genéticos que ayudan a revelar porciones del genoma humano asociado con esos rasgos.
En este nuevo estudio, Gregg y Ferris buscaron determinar si las especies en hibernación podrían ayudar a detectar partes del genoma que juegan un papel importante en el control de la obesidad, que es una epidemia global.
Los investigadores se centraron en cuatro mamíferos hibernantes que se encuentran en diversos hábitats en todo el mundo: la ardilla terrestre de trece líneas, el pequeño murciélago marrón, el lémur ratón gris y el Tenrecidae o tenrec erizo de Madagascar. Después de comparar sus genomas, el equipo de Gregg concluyó que estos mamíferos habían desarrollado fragmentos de ADN cortos, no codificantes, llamados regiones aceleradas paralelas. Descubrieron que estas regiones están ubicadas desproporcionadamente cerca de genes vinculados a la obesidad en humanos.
Para solidificar este vínculo, los investigadores examinaron los genes involucrados en el Síndrome de Prader-Willi (PWS), un trastorno genético humano que desencadena el apetito insaciable y conduce a la obesidad mórbida. Descubrieron que los genes vinculados a PWS también tienen más regiones aceleradas de hibernación en comparación con los genes no asociados con el síndrome.
Con base en este y otros hallazgos, Gregg y Ferris teorizan que los hibernadores han desarrollado formas de "desactivar" elementos genéticos específicos que controlan la actividad de los genes de la obesidad en comparación con los mamíferos que no hibernan. Estos elementos recientemente descubiertos podrían mejorar nuestra capacidad de aprender a evaluar y controlar los riesgos de obesidad en humanos.
"Nuestros resultados muestran que las regiones aceleradas de hibernación se enriquecen cerca de genes relacionados con la obesidad en estudios de cientos de miles de personas, así como también cerca de genes vinculados a una forma sindrómica de obesidad", dice Ferris. "Por lo tanto, al reunir datos de humanos y animales en hibernación, pudimos descubrir los cambios reguladores maestros candidatos en el genoma para controlar la obesidad de los mamíferos".
En total, los investigadores identificaron 364 elementos genéticos potenciales que podrían tener un papel en la regulación de la hibernación y la obesidad. Actualmente están probando estos componentes en ratones de laboratorio utilizando la tecnología especializada de edición de epigenomas CRISPR desarrollada por Jason Gertz, Ph.D., un investigador del Huntsman Cancer Institute.
"Dado que la obesidad y el metabolismo dan forma a los riesgos de tantas enfermedades diferentes, el descubrimiento de estas partes del genoma es una visión realmente emocionante que sienta las bases para muchas nuevas direcciones de investigación importantes", dice Gregg. "Tenemos nuevos proyectos emergentes para el envejecimiento, la demencia y síndrome metabólico".
Fuente: University of Utah Health https://healthcare.utah.edu
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