Descubren un mecanismo de herencia intergeneracional en modelos de ratón con obesidad infantil

Un estudio liderado por el Dr. Josep Jiménez-Chillaron, investigador del Institut de Recerca Sant Joan de Déu y la Universidad de Barcelona, sugiere que la esteatosis hepática, una condición asociada a la obesidad infantil, podría heredarse intergeneracionalmente a través de microARNs de la línea germinal paterna. Los resultados se han publicado en la revista científica Nutrients.

La esteatosis hepática es una acumulación excesiva de grasa en el hígado, que puede ser causada por distintos factores, como el consumo excesivo de alcohol o una dieta rica en grasas y azúcar. Además, esta condición también se ha relacionado con la obesidad infantil, que hoy en día afecta a millones de niños en todo el mundo, aumentando el riesgo de enfermedades crónicas como la diabetes tipo 2 o las enfermedades cardiovasculares.

El equipo investigador utilizó un modelo de ratón para estudiar los posibles mecanismos epigenéticos asociados con la transmisión intergeneracional de la esteatosis hepática. Observaron que el miRNA-201 y el miR-457, dos microARNs, se podían transmitir a través del esperma de padres a hijos/as y podían ser portadores potenciales de información a través de las diferentes generaciones de ratones.

El papel del miRNA-201 y miR-457 en la obesidad

Los microARNs son pequeñas moléculas de ARN no codificante que regulan la expresión genética a nivel post-transcripcional. Es decir, los microARNs se unen a las moléculas de ARN mensajero y evitan que se traduzcan a proteínas, lo que puede afectar a la función cerebral y al desarrollo de determinadas enfermedades. Por otro lado, los microARNs están involucrados en muchos procesos biológicos, como la diferenciación celular, la proliferación, la apoptosis, etc. Y también con diferentes patologías como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares o metabólicas.

Los investigadores observaron que en ratones expuestos a una dieta rica en grasa presentaban una alteración en la expresión del miRNA-201 y miR-457 en el hígado. Estos dos microARNs podían estar involucrados en la regulación del metabolismo de los lípidos y esto afectar a la patogénesis de las enfermedades metabólicas y endocrinas asociadas a una dieta rica en grasas, favoreciendo el desarrollo de la esteatosis hepática. Al mismo tiempo, los dos microARNs se podían detectar en esperma de los ratones y en su descendencia, explicando por qué los descendientes de los ratones obesos también tenían mayor probabilidad de ser obesos.

"Los resultados de este estudio aportan una nueva perspectiva sobre la transmisión intergeneracional de la esteatosis hepática en modelos de ratones con obesidad infantil. Hemos identificado dos microARNs que se transmiten por vía paterna a través del esperma y que podrían estar implicados en esta herencia" comenta el Dr. Josep Jiménez-Chillaron jefe del grupo de investigación Enfermedades metabólicas de origen pediátrico  del IRSJD. "Además, estos microARNs podían ser posibles dianas terapéuticas para prevenir o tratar esta patología y otras enfermedades relacionadas con la obesidad infantil. Y esto podría tener implicaciones importantes para la prevención y el tratamiento de estas condiciones en las siguientes generaciones".

El equipo encontró que estos microARNs transmitidos por vía paterna podían afectar a la expresión genética en las células hepáticas de la descendencia, puedan desarrollar esteatosis hepática. Sin embargo, se necesitan más estudios para comprender los mecanismos de actuación.

La herencia adquirida por factores ambientales

Los resultados están enmarcados en un proyecto sobre la herencia no genómica de rasgos inducidos por factores ambientales y sus mecanismos implicados. Concretamente, el equipo investigador está analizando cómo una alimentación excesiva puede influir y modificar genéticamente el metabolismo, causando sobreprendido y obesidad hereditaria.

Los factores ambientales, como la alimentación, la temperatura o la luz, pueden provocar cambios en la expresión genética. Estos cambios, llamados epigenéticos, hacen que los genes se activen o se desactiven posibilitando la adaptación a las condiciones de nuestro entorno sin que se produzcan cambios en la secuencia del ADN. Por eso, los biólogos evolutivos del siglo XX rechazaron la herencia de rasgos inducidos ambientalmente, una parte importante de la teoría de la evolución de Lamarck. Es decir, aquellas características vinculadas a los factores ambientales no podían ser transmitidas de padres/madres a hijos/hijas.

"Pese a saber que la naturaleza se rige por la teoría de la evolución de Darwin, en anteriores estudios del grupo observamos que la descendencia de los ratones con obesidad era más susceptible a presentar obesidad. Es decir, que los fenotipos provocados por factores ambientales, como la alimentación, podían persistir durante varias generaciones a través de estos mecanismos epigenéticos." Comenta el Dr. Josep Jiménez, "A través del estudio financiado por John Templeton Foundation queremos adquirir los conocimientos que expliquen cuáles son los mecanismos implicados en este tipo de herencia y la fijación de los factores ambientales en el genoma. Ahora con estos primeros resultados tenemos una muestra."

Artículo de referencia

Ribas-Aulinas F, Ribo S, Casas E, Mourin-Fernandez M, Ramon-Krauel M, Diaz R, Lerin C, Kalko SG, Vavouri T, Jimenez-Chillaron JC. Intergenerational Inheritance of Hepatic Steatosis in a Mouse Model of Childhood Obesity: Potential Involvement of Germ-Line microRNAs. Nutrients. 2023 Mar 1;15(5):1241. doi: 10.3390/nu15051241. PMID: 36904241; PMCID: PMC10005268.