La investigación sobre la obesidad y sus mecanismos subyacentes ha avanzado significativamente gracias al uso de modelos animales, especialmente ratones de laboratorio. Estos estudios no solo arrojan luz sobre los procesos biológicos que regulan el peso corporal y el metabolismo, sino que también abren nuevas vías para el desarrollo de tratamientos innovadores.
El Papel de los Genes Supresores de Tumores en la Regulación del Peso
Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), dirigidos por Manuel Serrano, han descubierto que proteínas supresoras de tumores, como Pten, desempeñan un papel crucial en la regulación del peso corporal y la longevidad. En un estudio con ratones de laboratorio, se observó que aquellos con una mayor cantidad de Pten eran un 28% más delgados de media, incluso con una dieta hipercalórica, y vivían un 12% más.
La clave de este fenómeno reside en la grasa parda, un tipo de tejido adiposo capaz de quemar energía en lugar de acumularla. "Casi por casualidad, cuando desarrollamos un modelo de ratón con una doble copia de Pten observamos que eran animales más delgados", explica Ana Ortega, miembro del equipo de investigación.
La activación de la grasa parda se considera una estrategia prometedora para tratar la obesidad. Los intentos previos de manipular esta estimulación nerviosa se habían enfrentado a numerosos efectos secundarios. Sin embargo, un compuesto antitumoral desarrollado en el propio CNIO ha mostrado potencial para reforzar la acción antitumoral de Pten y, simultáneamente, activar el tejido pardo como un quemagrasas natural. Este fármaco ya ha sido patentado por el CNIO para el tratamiento del cáncer y la obesidad, aunque se requieren más estudios y ensayos en humanos para confirmar su utilidad.
Nuevos Mecanismos de Activación de la Grasa Parda
Estudios recientes en humanos han demostrado que una mayor cantidad de tejido adiposo marrón se asocia con un menor riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 y enfermedades cardiovasculares. Si bien se creía que la principal función del tejido adiposo marrón era quemar grasas y generar calor, ahora se considera que su capacidad para "comunicarse" con otras células y coordinar mejoras metabólicas es igualmente importante.
Se ha identificado un nuevo mecanismo mediante el cual el tejido adiposo marrón puede ser activado, incluso se ha demostrado que el tratamiento con neuritina-1 en células de tejido adiposo marrón es suficiente para activar su función "quemagrasas" en modelos experimentales. La activación del tejido adiposo marrón en humanos adultos no solo contribuiría a la quema de grasas, sino también a mejorar la comunicación entre este tejido y otros órganos a través de la liberación de sustancias llamadas "batoquinas".
Una limitación importante de estos estudios es que se han realizado en modelos experimentales. En humanos adultos, la cantidad de tejido adiposo marrón es menor, se inactiva con la edad y, especialmente, en condiciones de obesidad o diabetes. Por ello, es crucial verificar si estas moléculas realizan las mismas acciones en humanos y su asociación causal con la obesidad o la diabetes.
Modulación de Proteínas y Vías Metabólicas
En otro frente de investigación, científicos de los Institutos Nacionales de la Salud han descubierto que la reducción de los niveles de la proteína WAPL puede corregir parcialmente los rasgos de la enfermedad causados por una deficiencia de NIPBL, una proteína con la función opuesta. El síndrome de Cornelia de Lange, un raro trastorno del desarrollo, suele ser el resultado de mutaciones genéticas que afectan la capacidad de NIPBL para cargar cohesina en los cromosomas. Estos hallazgos resaltan la importancia de mantener un equilibrio adecuado entre las actividades de NIPBL y WAPL.
Un equipo de investigadores españoles y franceses ha propuesto un novedoso enfoque para el tratamiento de la obesidad utilizando vesículas extracelulares. Estas nanopartículas naturales, presentes en nuestro organismo, actúan como mensajeros entre células. En el estudio, se cargaron estas vesículas con un gen modificado que anula la proteína AMPK en neuronas específicas del hipotálamo. La proteína AMPK juega un rol fundamental en la regulación de la masa corporal.
Estas nanopartículas, administradas periféricamente, viajan a través del torrente sanguíneo hasta el hipotálamo, una región cerebral de difícil acceso, sorteando la barrera hematoencefálica. Al llegar a su destino, el gen mutante modula la función de AMPK, incrementando la activación del tejido adiposo pardo y promoviendo la pérdida de peso en ratones obesos. Este método, que evita procedimientos invasivos como la neurocirugía, ha demostrado ser eficaz en revertir la obesidad en ratones, incluso manteniendo dietas altas en grasa.
Identificación de Genes Clave en la Regulación del Apetito
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington han identificado un gen que, en modelos murinos, controla la necesidad psicológica de consumir alimentos azucarados y ricos en grasas. El gen Prkar2a se ha relacionado con comportamientos que contribuyen al desarrollo de la obesidad.
Este gen, que codifica para subunidades de la proteína quinasa PKA RIIα, se expresa en la habénula, una región cerebral asociada con la recompensa de diversos comportamientos. Al comparar ratones normales con ratones carentes de copias funcionales del gen Prkar2a, se observó que estos últimos consumían menos alimentos hipercalóricos y realizaban más ejercicio. Esta investigación contribuye a una mejor comprensión de los mecanismos biológicos que influyen en el desarrollo de la obesidad.
Modelos de Síndrome Metabólico en Ratones
La Organización Mundial de la Salud (OMS) define el Síndrome Metabólico (SM) como un conjunto de alteraciones metabólicas que aumentan el riesgo de desarrollar obesidad, hipertensión y diabetes mellitus. Un estudio publicado en Biotecnia propuso un modelo de SM en ratones CD1 inducido mediante una dieta hipercalórica.
En este estudio, se utilizaron ratones CD1 hembras y machos, divididos en un grupo control y otro grupo que recibió una dieta hipercalórica durante 10 semanas. El objetivo fue determinar las ventajas y desventajas de este modelo comparado con otros modelos murinos existentes para la investigación del síndrome metabólico.