Resumen del Original: Maternal nutrition and risk of obesity in offspring: The Trojan horse of developmental plasticity. Sebastian D. Parlee, Ormond A. MacDougald
Department of Molecular & Integrative Physiology, School of Medicine, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA Biochimica et Biophysica Acta 1842 (2014) 495-506
Los mamíferos evolucionan para ajustar su órgano y el Desarrollo del tejido en respuesta a un entorno atípico. Esta plasticidad fenotípica, permite al organismo prosperar en el entorno previsto en el que surgirá el feto. Los humanos que nacen pequeños o grandes para la edad gestacional, tienen una mayor probabilidad de desarrollar Obesidad en la edad adulta. La cantidad y calidad de los alimentos que la madre consume durante la gestación infuye en el peso al nacer, y por lo tanto la susceptibilidad de la progenie a la enfermedad. La obesidad se produce como resultado de la restricción materna de nutrientes durante la gestación, seguida por un rápido crecimiento compensatorio asociado con un consumo de comida ad libitum. La obesidad asociada con la restricción nutricional materna tiene un origen en el desarrollo. Sobre la base de este fenómeno, se podría predecir que la exposición gestacional a una dieta occidentalizada (alta en grasas) protegería contra la obesidad en la futura descendencia, pero Modelos experimentales indican que, al igual que una dieta con restricción de nutrientes o el consumo de una dieta alta en grasas durante la gestación, pueden promover la obesidad en la descendencia mediante la alteración de la producción de neuropéptido hipotalámico y con ello aumentar la hiperfagia en la descendencia. Estudios de la herencia generacional en roedores han indicado además que los efectos sobre la longitud del cuerpo, el peso corporal, y la tolerancia a la glucosa parecen ser propagado a las generaciones siguientes.
El complejo proceso de desarrollo del feto se produce a través de eventos secuenciales Las interacciones entre los factores fetales intrínsecos (la genética) y factores ambientales extrínsecos (peso previo al embarazo, su nutrición y la insuficiencia placentaria) influyen en el desarrollo de las vías de señalización y puede culminar en el desarrollo anormal de órganos. Sin embargo, los entornos fetales aberrantes no necesariamente causan un programa de desarrollo perjudicial. El desarrollo de la plasticidad permite al organismo prosperar en el entorno previsto en el que el feto surgirá. Cuando existe una falta de coincidencia entre el entorno en el que se desarrolla el organismo y que en la que se deduce. Barker y colegas denomina este concepto los “orígenes de la salud y la enfermedad”.
El origen del desarrollo de la enfermedad predice que un ambiente fetal promueve un ahorro metabólico, junto a un ambiente en la edad adulta de exceso de nutrientes, esto provoca una disfunción en los sistemas metabólicos que controlan la ingesta de alimentos y el almacenamiento, y como resultado la obesidad. Este daño hecho por la adipogénesis es la hipótesis que contribuye al desarrollo de diabetes tipo 2, ya que la congestión de los adipocitos con exceso de lípidos desencadena cambios patológicos en el Tejido Adiposo. Estos incluyen inflamación de los tejidos adiposos, que se caracteriza por el aumento e infiltarción de los macrófagos en el tejido adiposo y alteración en la secreción de adipocinas. Los lípidos excedentes que no pueden ser almacenados en los adipocitos son depositados ectópicamente en el hígado, el músculo y el páncreas, y también circulan en los niveles superiores. Estas anormalidades metabólicas desencadenan la resistencia sistémica a la insulina, que junto con la insuficiencia producción de la misma, da lugar a la diabetes tipo 2. Es importante señalar que el aumento en el peso total del cuerpo se produce en paralelo con un aumento de las alteraciones metabólicas asociadas en masa y grasa pero los trastornos metabólicos pueden ocurrir como resultado de un cambio en la composición corporal sin un cambio en el peso del cuerpo.
Se ha identificado una relación lineal entre el peso al nacer y el IMC la relación de los cambios hacia una curva en forma de J en la cual tanto el bajo como el alto peso al nacer están débilmente correlacionados con la consiguiente obesidad major relación existe en la forma de U entre el peso al nacer y más tarde el IMC.
El crecimiento fetal cuando se combina con el rápido crecimiento compensatorio en la infancia predispone a los niños a la obesidad en la edad adulta. Los niños con bajo peso al nacer y el rápido crecimiento compensatorio tiene tejido adiposo más centralizado a los cinco años en comparación con otros niños. Resultados similares están asociados para la diabetes tipo 2.
La malnutrición materna, sigue siendo frecuente en el mundo no- occidentalizado, donde más del 20% de las mujeres tienen un índice de masa corporal por debajo de 18,5. Bajo IMC materno se asocia con restricción intrauterina del crecimiento.
Cuando se da una dieta iso energética que contenía 40 % menos de proteína por kg, en animales dieron a luz a las crías con pesos corporales 35 % más bajos y sistemas de órganos proporcionalmente más pequeños. Ciertos órganos, incluyendo el cerebro, siguen siendo relativamente poco afectados. El tejido adiposo también se libra en gran medida de los efectos de la desnutrición fetal. Esta es la preservación de la masa de tejido adiposo que también es compatible con el origen de la hipótesis de la obesidad. Los nacidos de hembras con nutrientes restringidos en proteínas en comparación con el grupo control, tienen hiperfagia y crecimiento compensatorio por el destete, y hay aumento del tejido adiposo como en los adultos. Aumento de peso y el tejido adiposo se elevan aún más si se destetan estas crías en las dietas occidentales. Postnatalmente, una oleada de leptina circulante se asocia con crecimiento hipotalámico esta alza de la leptina altera el transporte a través de la barrera hemato-encefalica. La Reducción de los aumentos de leptina centrales en la densidad de los neurotransmisores hipotalámicos neuropéptido “Y”, han regulado la transcripción, y causan hiperfagia. La privación de nutrientes durante la gestación causa resistencia a la leptina, que modifica el desarrollo de las vías nerviosas centrales que regulan la ingesta de alimentos, y los resultados en la hiperfagia y la obesidad. La restricción de Nutrientes afecta el desarrollo temprano y la función de células β causando ademas una disminución en su masa celular en el páncreas, que puede contribuir a la intolerancia a la glucosa. Mientras que la deficiencia de nutrientes fetal afecta el desarrollo temprano y la función de celulas β, los islotes parecen compensar fácilmente para la resistencia a la insulina que se produce en la obesidad. Una causa propuesta para la obesidad en la descendencia puede ser que la dieta alta en grasas de la madre o la obesidad aumenta la inflamación de la placenta y por lo tanto aumenta el transporte de nutrientes y el crecimiento fetal. Una dieta alta en grasas antes y durante el embarazo conduce a una sobre regulación del transporte de glucosa y los hijos son más pesados al nacer. El aumento de peso y la adiposidad como resultado de la exposición del feto a una dieta generadora de obesidad materna se puede atribuir a la hiperfagia y cambio en la preferencia de alimentos. Los niños de familias con obesidad / sobrepeso también tienen una mayor preferencia por los alimentos grasos.
La leptina adipocina disminuye la ingesta de alimentos mediante la alteración de la actividad de neuropéptidos anorexígenos y orexigénicos en el hipotálamo y otros núcleos cerebrales.
La dieta alta en grasas de la madre durante la gestación reduce significativamente la masa de células β lleva a la liberación de insulina alterada. Los pesos corporales son elevados, hiperleptinemia, hiperglucemia e hiperinsulinemia
La privación de nutrientes en las madres lactantes también se traduce en hijos que posteriormente transmiten la obesidad a la generación siguiente. Estudios mecanicistas sugieren que la heredabilidad de la acumulación de tejido adiposo no se puede explicar por la hiperfagia materna o expresión de genes que codifican las proteínas de tejido adiposo. Estos descendientes muestran una disminución de la Metilación en los promotores hepáticas, Estos patrones de metilación posteriormente se trasladan a las generaciones de hombres 1 y 2. Estas marcas epigenéticas pueden contribuir a la herencia de la enfermedad metabólica.
Ratones expuestos en útero a dieta alta en grasa han aumentado la longitud de su cuerpo y el peso corporal, junto con intolerancia a la glucosa y la resistencia a la insulina. La Segunda generación, sin embargo, se encontró que imitan a sus padres en un aumento de la longitud del cuerpo y la resistencia a la insulina, sin efectos sobre el peso corporal. En la tercera generación, la descendencia masculina y femenina había elevado la longitud del cuerpo y la normalización de la tolerancia a la glucosa, mientras que las hembras solo heredaron aumento del peso corporal. La nutrición materna contribuye a un legado de la obesidad. De este modo, asegurar un suministro adecuado y una dieta completa y equilibrada durante y después del embarazo debe ser una prioridad para la salud pública.
