Los bebés por nacer usan el gen ‘codicioso’ de los padres a las madres ‘controladas a distancia’ para alimentarlos con comida adicional
El bebé por nacer ‘controla a distancia’ el metabolismo de su madre, por lo que los dos están en un tira y afloja nutricional. El cuerpo de la madre quiere que el bebé sobreviva, pero necesita mantener suficiente glucosa y grasas circulando en su sistema para su propia salud, para poder dar a luz al bebé, amamantar y reproducirse nuevamente.
Un nuevo estudio de la Universidad de Cambridge publicado hoy examina cómo la placenta se comunica con la madre a través de la liberación de hormonas para que se adapte al crecimiento de su bebé. La placenta es un órgano vital que se desarrolla con el feto en mujeres embarazadas y otros mamíferos hembras para apoyar al feto en desarrollo. En ratones preñados, los científicos alteraron selectivamente las células de señalización en la placenta que le dicen a las madres que asignen nutrientes a sus fetos en desarrollo.
La profesora Amanda Sferruzzi-Perri, profesora de fisiología fetal y placentaria, miembro del St John’s College y coautora principal del artículo, dijo: «Es la primera evidencia directa de que un gen heredado del padre le indica a la madre que entretenga nutrientes para el feto”.
El Dr. Miguel Constancia, investigador de MRC con sede en el Instituto Wellcome-MRC de Ciencias Metabólicas y coautor principal del artículo, dijo: «El sistema de control remoto del bebé es operado por genes que pueden activarse o desactivarse dependiendo de si son un ‘gen de papá’ o ‘de mamá’, los llamados genes impresos.
“Los genes controlados por el padre son ‘codiciosos’ y ‘egoístas’ y tenderán a manipular los recursos maternos en beneficio de los fetos, para hacerlos crecer más grandes y más aptos. Aunque el embarazo es en gran medida cooperativo, existe un gran escenario para el conflicto potencial entre la madre y el bebé, con genes impresos y se cree que la placenta juega un papel clave”.
Los hallazgos de los investigadores del Centro de Investigación del Trofoblasto del Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia de Cambridge y la Unidad de Enfermedades Metabólicas del Consejo de Investigación Médica, parte del Instituto Wellcome-MRC de Ciencias Metabólicas, se publicaron en Metabolismo Celular.
Los genes del bebé controlados por el padre tienden a promover el crecimiento fetal y los controlados por la madre tienden a limitar el crecimiento fetal.
La profesora Sferruzzi-Perri explicó: “Se cree que esos genes de la madre que limitan el crecimiento fetal son la forma en que la madre asegura su supervivencia, por lo que no tiene un bebé que tome todos los nutrientes y sea demasiado grande y difícil de nacer. La madre también tiene la posibilidad de tener embarazos posteriores potencialmente con diferentes machos en el futuro para transmitir sus genes más ampliamente”.
Los investigadores eliminaron la expresión de un importante gen impreso llamado Igf2, que proporciona instrucciones para producir una proteína llamada «Factor de crecimiento similar a la insulina 2». Al igual que la hormona insulina, que es responsable de producir y controlar los niveles de glucosa en nuestra circulación, el gen promueve el crecimiento fetal y desempeña un papel clave en el desarrollo de los tejidos fetales, incluidos la placenta, el hígado y el cerebro.
El Dr. Jorge López-Tello, autor principal del estudio con sede en el Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia de la Universidad, dijo: «Si la función de Igf2 del padre se desactiva en las células de señalización, la madre no produce suficientes cantidades». de glucosa y lípidos (grasas) disponibles en su circulación. Por lo tanto, estos nutrientes llegan al feto en cantidades insuficientes y el feto no crece adecuadamente”.
Los científicos descubrieron que la eliminación de Igf2 de las células de señalización de la placenta afecta la producción de otras hormonas que modulan la forma en que el páncreas de la madre produce insulina y cómo responden su hígado y otros órganos metabólicos.
“Encontramos que Igf2 controla las hormonas responsables de reducir la sensibilidad a la insulina en la madre durante el embarazo. Significa que los tejidos de la madre no absorben la glucosa, por lo que los nutrientes están más disponibles en la circulación para ser transferidos al feto”, dijo la profesora Sferruzzi-Perri.
Los bebés con defectos en el gen Igf2 pueden tener un crecimiento excesivo o un retraso en el crecimiento. “Hasta ahora, no sabíamos que parte del papel del gen Igf2 es regular la señalización a la madre para asignar nutrientes al feto”, agregó la profesora Sferruzzi-Perri.
Los ratones estudiados eran más pequeños al nacer y su descendencia mostró signos tempranos de diabetes y obesidad en la edad adulta.
La profesora Sferruzzi-Perri dijo: “Nuestra investigación destaca la importancia de la asignación controlada de nutrientes al feto para la salud de por vida de la descendencia y el papel directo que desempeña la placenta.
“La placenta es un órgano asombroso. Al final del embarazo, la madre expulsa la placenta, pero los recuerdos de cómo funcionaba la placenta dejan un legado duradero sobre la forma en que se han desarrollado esos órganos fetales y cómo van a funcionar a lo largo de la vida”.
El siguiente paso es comprender cómo las hormonas placentarias son controladas por Igf2 y qué hacen esas hormonas. La investigación futura podría ayudar a los científicos a descubrir nuevas estrategias dirigidas a la placenta para mejorar los resultados de salud de las madres y los bebés.
Los ratones se utilizan en la investigación porque la organización de su ADN y su expresión génica es similar a la de los humanos, y el noventa y ocho por ciento de los genes humanos tienen un gen comparable en el ratón. Tienen sistemas reproductivos y nerviosos similares a los humanos, y sufren muchas de las mismas enfermedades, como obesidad, cáncer y diabetes.
Referencia
López-Tello, J et al. La manipulación fetal del metabolismo materno es una función crítica del gen Igf2 impreso. Metabolismo Celular; 11 de julio de 2023; DOI: 10.1016/j.cmet.2023.06.007
Adaptado de un comunicado de prensa de St John’s College Cambridge