Los carbohidratos, las proteínas y las grasas son nutrientes esenciales para todos los animales. Sin embargo, la variación dietética entre especies, poblaciones e individuos puede variar dramáticamente.
En un estudio de colaboración internacional, investigadores de Australia, Dinamarca y Finlandia investigaron cómo los individuos de una misma población difieren en su capacidad para sobrevivir con diversas dietas.
Los investigadores utilizaron un panel de referencia genética que constaba de aproximadamente 200 cepas de moscas de la fruta estrechamente relacionadas. Las moscas fueron alimentadas con seis dietas diferentes que contenían altas concentraciones respectivamente de proteína, azúcar, almidón, aceite de coco o manteca de cerdo, o una combinación de azúcar y manteca de cerdo. Las cepas utilizadas en el estudio tenían sus genomas completamente mapeados, lo que hizo posible vincular las diferencias observadas en los experimentos con variaciones genéticas específicas.
El estudio encontró que pequeñas diferencias genéticas afectaban la capacidad de las moscas para usar la energía de varios nutrientes.
“Los genes que regulan el metabolismo se han conservado bien en la evolución, por lo que podemos aprender mucho sobre el metabolismo humano a través de estudios realizados con moscas de la fruta”, dice Essi Havula, ahora investigadora postdoctoral en la Universidad de Helsinki y autora principal del estudio.
En los análisis genéticos, los investigadores identificaron una serie de genes que contribuyeron a la capacidad de las moscas para tolerar el azúcar. La mayoría de estos genes también se encuentran en humanos y se ha sugerido en estudios previos de asociación de todo el genoma que desempeñan un papel en la obesidad y la diabetes tipo 2.
“Los estudios de moscas permiten estudios funcionales rápidos y rentables para investigar los genes en profundidad. Entre otras cosas, demostramos que el gen sin cola (TLX), previamente investigado principalmente desde la perspectiva de la función y el desarrollo del sistema nervioso, es necesario para el funcionamiento normal del metabolismo del azúcar en las moscas", dice Havula.
Además, los investigadores demostraron que la vía JNK, una de las vías de señalización de estrés más importantes, regulaba el metabolismo del azúcar y la síntesis de almacenamiento de grasa en el caso de las dietas altas en azúcar en el estudio.
“Parece que el azúcar en la dieta causa estrés en las células, lo que le da a la vía JNK un papel importante en la eficacia con la que las moscas toleran y procesan el azúcar”, dice Havula.
Según los investigadores, la mayoría de los hallazgos también se pueden aplicar a los humanos, aunque aún se necesita más investigación. Havula señala que el estudio proporciona evidencia concreta sobre cómo las mismas recomendaciones dietéticas no necesariamente se adaptan a todos.
“El conocimiento basado en la investigación muestra cada vez más cómo las respuestas metabólicas a las dietas difieren entre las poblaciones de animales y los individuos. Las recomendaciones dietéticas tradicionales no son necesariamente adecuadas para todos, lo que explica la continua falta de consenso sobre una dieta saludable”.
Una opción es desarrollar la nutrición en una dirección más personalizada con la ayuda de la nutrigenómica.
“Con suerte, en el futuro, la diabetes tipo 2 y muchas otras enfermedades metabólicas podrán tratarse con una planificación nutricional basada en el conocimiento de los genomas individuales. Esto sería considerablemente menos costoso que las terapias farmacológicas y, a largo plazo, sería mejor para la salud de las personas”, afirma Havula.
El potencial de la nutrigenómica no se limita al tratamiento de enfermedades metabólicas tradicionales. “Por ejemplo, se sabe que las células cancerosas alteran su metabolismo, extendiendo el potencial de la nutrigenómica a una amplia gama de campos”, agrega Havula.