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Fenotipo ahorrador

El fenotipo ahorrador se refiere a la correlación entre el bajo peso al nacer de los neonatos y el mayor riesgo de desarrollar síndromes metabólicos en la edad adulta, incluyend...

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El fenotipo ahorrador se refiere a la correlación entre el bajo peso al nacer de los neonatos y el mayor riesgo de desarrollar síndromes metabólicos en la edad adulta, incluyendo diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares . [ 1 ] Si bien se cree que la desnutrición temprana es el factor clave que impulsa esta hipótesis, se han explorado otros factores ambientales por su papel en la susceptibilidad, como la inactividad física. Los genes también pueden influir en la susceptibilidad a estas enfermedades, ya que pueden predisponer a los individuos a factores que aumentan el riesgo de padecerlas. [ 2 ]

Resumen histórico

El término fenotipo ahorrador fue acuñado por primera vez por Charles Nicholas Hales y David Barker en un estudio publicado en 1992. [ 3 ] En su estudio, los autores revisaron la literatura hasta la fecha y abordaron cinco preguntas centrales sobre el papel de diferentes factores en la diabetes tipo 2, en las que basaron su hipótesis. Estas preguntas incluían las siguientes:

  1. El papel de la deficiencia de células beta en la diabetes tipo 2 .
  2. En qué medida la deficiencia de células beta contribuye a la intolerancia a la insulina.
  3. El papel de los principales elementos nutricionales en el crecimiento fetal.
  4. El papel del suministro anormal de aminoácidos en el crecimiento limitado de los recién nacidos.
  5. El papel de la desnutrición en el crecimiento irreversiblemente defectuoso de las células beta.

A partir de la revisión de la literatura existente, postularon que un estado nutricional deficiente en las etapas fetal y neonatal temprana podría obstaculizar el desarrollo y el funcionamiento adecuado de las células beta pancreáticas al afectar las características estructurales de la anatomía de los islotes , lo que podría, en consecuencia, hacer que el individuo sea más susceptible al desarrollo de diabetes tipo 2 en la edad adulta. Sin embargo, no excluyeron otros factores causales como la obesidad, el envejecimiento y la inactividad física como factores determinantes de la diabetes tipo 2. [ 4 ]

En un estudio posterior, Barker et al. [ 5 ] analizaron datos de pacientes vivos de Hertfordshire, Reino Unido, y encontraron que los hombres de sesenta años con bajo peso al nacer (2,95 kg o menos) tenían 10 veces más probabilidades de desarrollar el síndrome X (diabetes tipo 2, hipertensión e hiperlipidemia ) que los hombres de la misma edad cuyo peso al nacer fue de 4,31 kg o más. Esta correlación estadística fue independiente del período de gestación y otros posibles factores de confusión como la clase social actual o la clase social al nacer, el tabaquismo y el consumo de alcohol. Además, argumentaron que probablemente subestimaron esta asociación, ya que solo pudieron muestrear a los pacientes supervivientes, y los pacientes con manifestaciones más graves del síndrome X tenían menos probabilidades de sobrevivir hasta esa edad.

En 1994, Phillips et al. [ 6 ] encontraron una asociación estadísticamente significativa entre la delgadez al nacer (medida como índice ponderal ) y la resistencia a la insulina , siendo la asociación independiente de la duración del período de gestación , el índice de masa corporal en la edad adulta y factores de confusión como la clase social actual o la clase social al nacer.

En 2001, Hales y Barker [ 7 ] actualizaron la hipótesis al postular que el fenotipo ahorrador puede ser una adaptación evolutiva: el fenotipo ahorrador responde a la desnutrición fetal preservando selectivamente los órganos más vitales del cuerpo y preparando al feto para un entorno posnatal donde los recursos serán escasos.

Fundamentación evolutiva

Descendiente

La nutrición materna puede influir en el desarrollo del feto en entornos nutricionales deficientes, preparándolo así para la supervivencia en dicho entorno. Esto da como resultado un fenotipo ahorrador (Hales y Barker, 1992 [ 8 ] [ 9 ] ). A veces se la denomina hipótesis de Barker , en honor al profesor David J. P. Barker, investigador de la Universidad de Southampton , quien publicó la teoría en 1990. [ 10 ]

Metabólico

La hipótesis del fenotipo ahorrador postula que las adaptaciones metabólicas tempranas contribuyen a la supervivencia del organismo mediante la selección de una trayectoria de crecimiento adecuada en respuesta a las señales ambientales. Un ejemplo de esto es la diabetes tipo 2. En su revisión, Barker y Hales analizan la evidencia de que las células beta se desarrollan de forma anormal debido a la desnutrición durante el desarrollo fetal, lo que provoca anomalías en la insulina en etapas posteriores de la vida. La revisión también señala que el bajo peso al nacer por sí solo no implica necesariamente que sea una manifestación del fenotipo ahorrador. Dado que el bajo peso al nacer no se debe exclusivamente a la desnutrición materna, otros factores podrían influir en la relación entre el bajo peso al nacer y la enfermedad. [ 8 ]

Antes de que se acuñara el término fenotipo ahorrador , Barker ya había observado este fenómeno en relación con las enfermedades cardiovasculares. En su ponencia, analiza el papel de la desnutrición durante el desarrollo fetal en la enfermedad pulmonar obstructiva (ahora conocida como enfermedad pulmonar obstructiva crónica [EPOC]), la cardiopatía isquémica y la hipertensión arterial. En cada una de estas enfermedades, se observó una asociación con la clase social y la prevalencia de la enfermedad durante el desarrollo fetal. Se determinó que esto se debía a problemas de desnutrición durante momentos clave del desarrollo de los órganos en el útero. [ 11 ]

Beneficio para la madre

Sin embargo, los cambios ambientales durante el desarrollo temprano pueden provocar que la trayectoria seleccionada se vuelva inapropiada, con consecuencias adversas para la salud. Esta paradoja genera dudas sobre si el fenotipo ahorrador es adaptativo para la descendencia humana. Por lo tanto, el fenotipo ahorrador debe considerarse como la capacidad de toda la descendencia para responder a las señales ambientales durante el desarrollo ontogenético temprano . Se ha sugerido que el fenotipo ahorrador es consecuencia de tres procesos adaptativos distintos: efectos maternos, construcción de nicho y plasticidad del desarrollo, todos ellos influenciados por el cerebro. Mientras que la plasticidad del desarrollo demuestra una adaptación de la descendencia, la construcción de nicho y los efectos parentales son resultado de la selección parental, más que de la aptitud de la descendencia. Por consiguiente, el fenotipo ahorrador puede describirse como una manipulación del fenotipo de la descendencia en beneficio de la aptitud materna. La información que ingresa al fenotipo de la descendencia durante el desarrollo temprano refleja la propia experiencia de desarrollo de la madre y la calidad del ambiente durante su propia maduración en lugar de predecir el posible ambiente futuro de la descendencia [ 12 ].

Otras consecuencias

No toda la investigación sobre este tema se ha centrado en enfermedades. Otras investigaciones han explorado la hipótesis del fenotipo ahorrador como factor causal de las diferencias en el desarrollo durante la pubertad y la edad adulta. Una revisión de la literatura, hasta 2013, analizó no solo la preservación jerárquica del tejido dentro de las células pancreáticas, sino también la investigación sobre el acortamiento de las extremidades para preservar el desarrollo de órganos y huesos más vitales. [ 13 ] Un ejemplo de este fenómeno es un estudio publicado en 2018 por la Royal Society, que encontró que el estrés hipóxico derivado de diferentes altitudes afectaba la longitud de las extremidades de la descendencia. [ 14 ] La sobrealimentación fetal también puede desempeñar un papel clave en el desarrollo, aumentando la probabilidad de pubertad precoz y obesidad. [ 15 ]

Efectos adversos

Muchas enfermedades humanas en la edad adulta están relacionadas con los patrones de crecimiento durante la primera infancia, determinando la nutrición temprana como el mecanismo subyacente. Los individuos con un fenotipo ahorrador tendrán "un tamaño corporal más pequeño, una tasa metabólica más baja y un nivel reducido de actividad conductual... adaptaciones a un entorno que es crónicamente escaso de alimentos" (Bateson y Martin, 1999 [ 16 ] ). Aquellos con un fenotipo ahorrador que se desarrollan en un entorno próspero pueden ser más propensos a trastornos metabólicos, como la obesidad y la diabetes tipo II , mientras que aquellos que han recibido un pronóstico materno positivo estarán adaptados a buenas condiciones y, por lo tanto, podrán afrontar mejor las dietas ricas. Esta idea (Barker, 1992 [ 17 ] ) ahora es ampliamente (si no universalmente) aceptada y es una fuente de preocupación para las sociedades que atraviesan una transición de una nutrición escasa a una mejor (Robinson, 2001 [ 18 ] ).

Los factores de riesgo del fenotipo ahorrador incluyen la edad materna avanzada y la insuficiencia placentaria . [ 19 ]

Mecanismos moleculares

Se cree que la capacidad de conservar, adquirir y gastar energía es un rasgo innato y ancestral, integrado en el genoma de forma bastante protegida contra las mutaciones . [ 20 ] También se cree que estos cambios podrían heredarse de generación en generación. [ 20 ] Se ha identificado la leptina como un posible gen responsable de la adquisición de estos rasgos de ahorro energético. [ 20 ]

A mayor escala anatómica, los mecanismos moleculares son causados ​​en general por un entorno subóptimo en el tracto reproductivo o adaptaciones fisiológicas maternas al embarazo . [ 19 ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Vaag AA, Grunnet LG, Arora GP, Brøns C (agosto de 2012). "Revisión de la hipótesis del fenotipo ahorrativo" . Diabetología . 55 (8): 2085–2088.doi : 10.1007/s00125-012-2589 - y . PMC 3390698 . PMID 22643933 .  
  2. ↑ Hales CN, Barker DJ (1 de noviembre de 2001). "La hipótesis del fenotipo ahorrador" . British Medical Bulletin . 60 (1): 5–20 . doi : 10.1093/bmb/60.1.5 . PMID 11809615 . 
  3. ↑ Hales CN, Barker DJ (julio de 1992). "Diabetes mellitus tipo 2 (no insulinodependiente): la hipótesis del fenotipo ahorrador" . Diabetologia . 35 ( 7): 595– 601. doi : 10.1007/BF00400248 . PMID 1644236. S2CID 35676219 .  
  4. ↑ Hales CN, Barker DJ (julio de 1992). "Diabetes mellitus tipo 2 (no insulinodependiente): la hipótesis del fenotipo ahorrador" . Diabetologia . 35 ( 7): 595– 601. doi : 10.1007/BF00400248 . PMID 1644236. S2CID 35676219 .  
  5. ↑ Barker DJ, Hales CN, Fall CH, Osmond C, Phipps K, Clark PM (enero de 1993). "Diabetes mellitus tipo 2 (no insulinodependiente), hipertensión e hiperlipidemia (síndrome X): relación con el crecimiento fetal reducido" . Diabetologia . 36 ( 1): 62– 67. doi : 10.1007/BF00399095 . PMID 8436255. S2CID 27195536 .  
  6. ↑ Phillips DI, Barker DJ, Hales CN, Hirst S, Osmond C (febrero de 1994). "Delgadez al nacer y resistencia a la insulina en la vida adulta" . Diabetologia . 37 ( 2): 150– 154. doi : 10.1007/s001250050086 . PMID 8163048. S2CID 10064670 .  
  7. ↑ Hales CN, Barker DJ (1 de noviembre de 2001). "La hipótesis del fenotipo ahorrador" . British Medical Bulletin . 60 (1): 5–20 . doi : 10.1093/bmb/60.1.5 . PMID 11809615 . 
  8. 1 2 Hales CN, Barker DJ (noviembre de 2001). "La hipótesis del fenotipo ahorrador" . British Medical Bulletin . 60 (1): 5– 20. doi : 10.1093/bmb/60.1.5 . PMID 11809615 . 
  9. ↑ Hales CN, Barker DJ (2001). "La hipótesis del fenotipo ahorrador" . British Medical Bulletin . 60 : 5–20 . doi : 10.1093/bmb/60.1.5 . PMID 11809615 . 
  10. ↑ Barker DJ (septiembre de 1997). "Nutrición materna, nutrición fetal y enfermedad en la edad adulta". Nutrition . 13 (9). Burbank, condado de Los Ángeles, California: 807–13 . doi : 10.1016/s0899-9007(97)00193-7 . PMID 9290095 . 
  11. ↑ Barker DJ (abril de 1991). "Los orígenes intrauterinos de las enfermedades cardiovasculares y pulmonares obstructivas en la vida adulta. La conferencia Marc Daniels de 1990" . Journal of the Royal College of Physicians of London . 25 (2): 129– 133. doi : 10.1016/S0035-8819(25)02001-X . PMC 5377211. PMID 2066923 .  
  12. ↑ Wells JC (febrero de 2007). " El fenotipo ahorrador como efecto materno adaptativo". Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society . 82 (1): 143– 172. Bibcode : 2007BioRv..82..143W . doi : 10.1111/j.1469-185X.2006.00007.x . PMID 17313527. S2CID 35671934 .  
  13. ↑ Wells JC (octubre de 2013). "Comentario: El fenotipo ahorrador y la preservación jerárquica de los tejidos bajo estrés" . International Journal of Epidemiology . 42 (5): 1223– 1227. doi : 10.1093/ije/dyt130 . PMID 24159066 . 
  14. ↑ Payne S, Kumar Bc R, Pomeroy E, Macintosh A, Stock J (junio de 2018). "Fenotipo ahorrador versus adaptación al frío: compensaciones en las proporciones de las extremidades superiores de las poblaciones del Himalaya de Nepal" . Royal Society Open Science . 5 (6) 172174. Bibcode : 2018RSOS....572174P . doi : 10.1098/rsos.172174 . PMC 6030304. PMID 30110416 .  
  15. ↑ Robertson OC, Marceau K, Moding KJ, Knopik VS (septiembre de 2022). "Vías de desarrollo que vinculan el riesgo de obesidad y la pubertad temprana: las hipótesis del fenotipo ahorrador y la sobrealimentación fetal". Developmental Review . 66 101048. doi : 10.1016/j.dr.2022.101048 . S2CID 252374591 . 
  16. ↑ Martin P, Bateson P (1999). Diseño para la vida: Cómo se desarrolla el comportamiento . Londres: Jonathan Cape. págs. 110–1 . ISBN  0-224-05064-8.
  17. ↑ Barker DJ, ed. (1992). Orígenes fetales e infantiles de las enfermedades del adulto . Londres: British Medical Journal. ISBN 0-7279-0743-3.
  18. ↑ Robinson R (febrero de 2001). "Los orígenes fetales de las enfermedades del adulto" . BMJ . 322 ( 7283): 375–376 . doi : 10.1136/bmj.322.7283.375 . PMC 1119617. PMID 11179140 .  Editorial
  19. 1 2 Aiken CE, Ozanne SE (2013). "Programación del desarrollo transgeneracional" . Human Reproduction Update . 20 (1): 63– 75. doi : 10.1093/humupd/dmt043 . PMID 24082037 . 
  20. 1 2 3 Stöger R (febrero de 2008). "El epigenotipo ahorrador: ¿una predisposición adquirida y heredable a la obesidad y la diabetes?" . BioEssays . 30 ( 2): 156– 166. doi : 10.1002/bies.20700 . PMID 18197594. S2CID 15432962 .  
  • Colecciones temáticas del British Medical Journal: Hipótesis de Barker