Impronta metabólica

La impronta metabólica se refiere a los efectos fisiológicos y metabólicos a largo plazo que los entornos prenatales y postnatales de la descendencia tienen sobre ella. ^{[ 1 ]} La nutrición perinatal se ha identificado como un factor significativo para determinar la probabilidad de que la descendencia esté predispuesta a desarrollar enfermedades cardiovasculares , obesidad y diabetes tipo 2 , entre otras afecciones. ^{[ 2 ]}

Durante el embarazo , la glucosa materna puede atravesar la barrera hematoplacentaria ^{[ 3 ],} lo que significa que la hiperglucemia materna se asocia con la hiperglucemia fetal ^{[ 4 ]} . A pesar de que la glucosa materna puede atravesar la barrera hematoplacentaria, la insulina materna no puede, por lo que el feto debe producirla por sí mismo ^{[ 5 , 6 ]. En consecuencia, si una madre es hiperglucémica ,} es probable que el feto sea hiperinsulinémico, lo que conlleva un aumento en el crecimiento y la adiposidad ^{[ 4 ] .}

La desnutrición materna se ha relacionado con bajo peso al nacer y también con varias enfermedades, incluidas enfermedades cardiovasculares , accidentes cerebrovasculares , hipertensión y diabetes . ^{[ 7 ]} Cuando un feto está en el útero y no recibe suficiente nutrición, puede adaptarse para priorizar el crecimiento de los órganos y aumentar la eficiencia metabólica para prepararse para la vida en un entorno con deficiencia energética. Después del nacimiento, cuando se les proporciona la nutrición adecuada, los bebés muestran un "crecimiento compensatorio", lo que puede conducir a la obesidad y otras complicaciones relacionadas. Estudios basados ​​en la restricción de la ingesta de alimentos en animales durante la gestación han descubierto que una reducción de tan solo el 30% de la ingesta normal puede causar bajo peso al nacer y aumentar la susceptibilidad a la obesidad inducida por dietas ricas en grasas. ^{[ 8 ]}

En modelos animales, se ha demostrado que la desnutrición intrauterina se asocia con hipertensión en la edad adulta. Esto se debe a que se inhibe la formación de los riñones , lo que disminuye la filtración y el flujo sanguíneo a través de las nefronas, provocando un aumento de la presión arterial. ^{[ 9 ]}

Se ha demostrado que condiciones prenatales más extremas, como la hambruna, tienen efectos en el neurodesarrollo del feto. ^{[ 7 ]} Tras la hambruna holandesa del invierno de 1944-1945, se descubrió que el riesgo de esquizofrenia era significativamente mayor en los concebidos en el punto álgido de la hambruna, al igual que la prevalencia de la personalidad esquizoide . ^{[ 10 ]}

La sobrealimentación materna puede tener efectos perjudiciales en la salud de la descendencia en etapas posteriores de la vida. Esta área está menos estudiada y comprendida, pero se han logrado algunos avances en la identificación de genes específicos afectados. ^{[ 7 ]} Los estudios han investigado la hipermetilación del ADN y han encontrado que es mayor en madres obesas que en aquellas con un IMC saludable . ^{[ 11 ]} Estudios más específicos han investigado la leptina (LEP) como un posible gen que se altera a través de la impronta metabólica en respuesta a la sobrealimentación en el útero , y encontraron hipermetilación de LEP en la placenta de los nacidos de madres sobrealimentadas. ^{[ 12 ]} Se ha descubierto que esta hipermetilación causa cambios en los niveles de leptina circulante, así como en la sensibilidad a la leptina y el desarrollo de circuitos neuronales involucrados en el control de la homeostasis, lo que causa un mayor riesgo de enfermedad metabólica.

Tras la investigación se descubrió que una madre obesa antes de la concepción tenía más probabilidades de tener un nivel más alto de LEP placentario que la placenta de una madre con un peso saludable. ^{[ 12 ]} Una estrategia para superar la obesidad es el uso de bypass gástrico y otras cirugías similares; si bien esto no elimina por completo el riesgo de alteración de la impronta metabólica, se ha descubierto que los hermanos nacidos después de la cirugía materna tienen menos probabilidades de tener porcentajes de grasa corporal tan altos como los nacidos antes de la cirugía debido a la sobrealimentación. ^{[ 13 ]}

La sobrealimentación paterna también puede tener un efecto perjudicial, y los recién nacidos han mostrado cambios en la metilación del ADN en general, con una hipometilación sustancial en el gen del factor de crecimiento similar a la insulina 2 (IGF2). Sin embargo, este tema está mucho menos estudiado que la nutrición materna. ^{[ 13 ]}

Un aumento de ciertas hormonas como el estrógeno , la progesterona , el lactógeno placentario humano , la hormona del crecimiento placentario humano y el cortisol durante el segundo y tercer trimestre del embarazo provoca un aumento de la resistencia a la insulina . Este aumento de la resistencia a la insulina y el consiguiente aumento de la secreción de insulina aseguran que el feto desarrolle una tolerancia normal a la glucosa. ^{[ 14 ]} La diabetes mellitus gestacional (DMG) surge cuando las células beta no secretan suficiente insulina para adaptarse a la resistencia a la insulina desencadenada por el embarazo, lo que conduce a una hiperglucemia leve. ^{[ 15 ]}

Aunque los mecanismos aún se desconocen en gran medida, se ha demostrado que la exposición fetal a la diabetes gestacional (DG) y a la diabetes materna provoca complicaciones metabólicas de por vida debido a la impronta metabólica. El riesgo de desarrollar diabetes tipo II en la descendencia es significativamente mayor en aquellos cuyas madres fueron diagnosticadas con diabetes tipo II antes del embarazo que después. Además, la edad de diagnóstico de diabetes tipo II es significativamente menor en la descendencia expuesta a diabetes materna/DG que en la que no lo está. Se sugiere que esto se debe a la metilación del ADN durante el desarrollo fetal. ^{[ 14 ]}