El ejercicio cambia la expresión del genoma en el tejido adiposo

Un estudio publicado en la edición de junio de la revista PLOS Genetics y realizado por investigadores de la Universidad de Lund, Suecia, en colaboración con la Universidad de Queensland (Australia), ha demostrado que el ejercicio físico sostenido en el tiempo influye en el patrón de expresión génica de las células del tejido adiposo. Para ello, estudiaron el patrón de metilación de 54 hombres sanos con un estilo de vida sedentario, antes y después de haber realizado una serie de actividades físicas durante 6 meses.

A la hora de demostrar esta teoría, estos investigadores midieron el grado de metilación de los llamados dinucleótidos CpG o islas CpG. Las islas CpG son regiones del DNA en donde hay una mayor concentración de pares de citosina y guanina. Éstos se distribuyen de forma aislada en el genoma, y en muchas ocasiones, la presencia o no de estos dinucleótidos se correlaciona con la expresión de los genes, ya que alrededor del 60% de las islas CpG se concentran en zonas promotoras de la transcripción génica. La metilación de la citosina del par CpG será indicativo de que la expresión de un gen está reprimida, y viceversa.

Islas CpG. Fuente: missinglink.ucsf.edu
Islas CpG. Fuente: missinglink.ucsf.edu

Mediante técnicas de análisis y secuenciación de ADN, estos investigadores encontraron en primer lugar 476,753 dinucleótidos CpG situados de forma individual, pero aplicando correcciones y varios criterios estadísticos, obtuvieron 17,975 regiones CpG que presentaban diferencias de metilación antes y después de la intervención física. Por último, filtraron estos resultados para obtener datos más manejables, por lo que finalmente se encontraron con 1,009 regiones que correspondían a islas CpG: 911 de esos sitios presentaban un incremento en los niveles de metilación en respuesta a los 6 meses de ejercicio, mientras que el grado de metilación del ADN disminuía en las 98 regiones CpG restantes.

Tras realizarse ejercicio físico, 139 sitios CpG mostraron un incremento en la metilación de DNA correspondiente a, por ejemplo, receptores GABA involucrados en la transmisión del impulso nervioso (GABBR1), genes codificantes de enzimas que modifican histonas (EHMT1, EHMT2 and HDAC4), etc. Además, se observó un aumento en la metilación en la región promotora del gen ITPR2, asociado con el ratio cintura-cadera.

Por otra parte, 18 y 21 genes relacionados con la obesidad y la diabetes tipo 2, respectivamente, poseían islas CpG con diferencias en la metilación en las células del tejido adiposo debido al ejercicio físico, como por ejemplo los genes TCF7L2 (un factor de transcripción) y KCNQ1 (codifica un canal de potasio).

Por último, realizaron experimentos con cultivos de células del tejido adiposo, en los que se comprobó que, cuando se reducía la expresión del gen HDAC4, una histona desacetilasa involucrada en la adaptación al ejercicio, aumentaba la lipogénesis. Además, se vio que también aumentaba la lipogénesis si se hacía disminuir la expresión del gen NCOR2, relacionado con el metabolismo de lípidos y el reclutamiento de histonas desacetilasas.

En conclusión, este estudio aporta un mapa detallado del metiloma del tejido adiposo humano, que puede ser usado como referencia para estudios posteriores. Según los autores, estos resultados, junto con los ensayos funcionales realizados in vivo, podrían ser clave para el tratamiento clínico de la obesidad, la diabetes de tipo 2 y otros muchos síndromes metabólicos.

Fuentes bibliográficas:

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