El gen “vegetariano” que protege cerebro y corazón

El cerebro y el sistema nervioso tienen un alto contenido de dos ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga: el ácido araquidónico (omega-6) y el ácido docosahexaenoico (omega-3, DHA). Los alimentos de origen animal, en especial los pescados azules, son la principal fuente de estos ácidos grasos tan importantes para el organismo en general y para el cerebro. Cuando el aporte es escaso, estos compuestos esenciales tienen que ser sintetizados metabólicamente a partir de precursores vegetales. Según un estudio de la Universidad de Cornell, la demanda fisiológica de ácido araquidónico, así como de omega-3 EPA y DHA, en países cuya dieta es fundamentalmente vegetariana es probable que haya favorecido una genética que ayuda a una síntesis mucho más eficiente de estos metabolitos clave.

La importancia de estos lípidos radica en su capacidad para aportar una fluidez óptima a las membranas celulares, presentando un efecto antagónico al colesterol, que las hace más rígidas. Además, son esenciales para la comunicación celular y la transducción de señales intracelulares, actuando a través de vías genómicas y no genómicas. A nivel no genómico participan como moduladores de la respuesta inflamatoria, inhibidores de la agregación plaquetaria y en la proliferación y diferenciación de algunos tipos celulares.

Mediante el uso de datos del Proyecto 1000 Genomas, el equipo de investigación ha demostrado que el mantenimiento de una dieta vegetariana, durante muchas generaciones a lo largo de la evolución, puede haber impulsado una mayor frecuencia de una mutación. Esa mutación consiste en una inserción o delección de una secuencia de ADN, capaz que regular la expresión de dos genes, FADS1 FADS2, claves para hacer más eficiente la síntesis de los ácidos grados omega 3 y 6 a partir sus homólogos más cortos presentes en alimentos vegetales.

FADS1 y FADS2 son enzimas esenciales para convertir los ácidos grasos omega-3 y omega-6 en productos necesarios para el desarrollo del cerebro y el control de la inflamación. Las personas que siguen una alimentación basada en carne y mariscos tienen menos necesidad de aumentar las enzimas  FADS1 y FADS2 para una nutrición adecuada, ya que el proceso de conversión de ácidos grasos omega-3 y omega-6 es más simple y requiere menos pasos.

Este gen “vegetariano” evolucionó en las poblaciones que han seguido una dieta basada en plantas durante cientos de generaciones. La adaptación permite a estas personas procesar de forma más eficiente los ácidos grasos omega-3 y omega-6 y convertirlos en compuestos esenciales para el desarrollo temprano del cerebro. 

Vegetarianos

“Con poca comida animal en la dieta, los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga se deben fabricar  metabólicamente a partir de precursores vegetales más cortos, denominados PUFA. En los veganos su aporte se basan casi exclusivamente en la síntesis endógena. La demanda fisiológica para el ácido araquidónico, así como ácidos grasos omega-3 EPA y DHA, en los vegetarianos es probable que esté favorecidos por la genética para lograr una síntesis más eficiente”, señalan los investigadores. 

Publicado en Molecular Biology and Evolution, este es el primer trabajo de investigación evolutiva que traza una mayor frecuencia de una mutación concreta. La investigación muestra que en una población básicamente vegetariana como la de Pune, en India, la frecuencia de esa mutación es del 70%. Mientras que en personas con estilo de vida americano tradicional, principalmente de Kansas, que incluye carne en su alimentación, la mutación no llega al 20 por ciento.

Los investigadores analizaron las frecuencias del gen “vegetariano” en 234 indios, que seguían fundamentalmente una dieta vegetariana, y 311 individuos de los Estados Unidos. Encontraron que el gen “vegetariano” estaba presente en un 68 por ciento de los indios y en tan sólo el 18 por ciento de los estadounidenses.Utilizando los datos del Proyecto 1.000 Genomas, de manera similar, vieron que el gen “vegetariano”  estaba en el 70 por ciento de los asiáticos del sur, el 53 por ciento de los africanos, el 29 por ciento de los asiáticos del este y el 17 por ciento de los europeos. “Los europeos del norte tienen una larga historia de consumo de leche y absorben suficientes ácidos grasos de cadena larga, por lo que no tienen que aumentar su capacidad de sintetizarlos a partir de sus precursores”, señalan.

El gen del pescado

Curiosamente, la supresión de esa misma secuencia podría haber sido también adaptativa en poblaciones que incluyen mucho pescado en su dieta, como los inuit de Groenlandia, y que obtienen de ella los ácidos grasos.  Mientras que el alelo (variante de un gen) vegetariano tiene una inserción de 22 bases (los ladrillos del ADN), en el gen “del pescado”, esta secuencia de ADN se ha eliminado. “Nuestro estudio es el primero en conectar un alelo de inserción con las dietas vegetarianas, y la supresión con una dieta marina”, señala los investigadores. Este hallazgo es una nueva prueba de que “somos lo que comemos“.

Sin embargo, en las poblaciones con estas adaptaciones genéticas basadas en la alimentación, “una dieta desequilibrada en ácidos omega-6 y omega-3 pueden contribuir al aumento de las enfermedades crónicas.” Y es que, si el ácido araquidónico es esencial para el cerebro, algunos de sus metabolitos intermedios participan en la respuesta inflamatoria. De hecho, el ácido araquidónico es una diana clave en la industria farmacéutica, ya que se relaciona con ciertas enfermedades cardiacas, del cáncer de colon y de otras patologías relacionadas con la inflamación en grupos de alto riesgo.

En función del número de copias de esta mutación ahora descubierta (0, 1 o 2 copias de la inserción) y su influencia sobre los metabolitos de ácidos grasos, se pueden dar pautas de nutrición más precisas y saludables, como propone la nutrigenómica.  Cambios en la dieta, con introducción de alimentos ricos en ácidos grasos, en poblaciones como la india, en la que la mayoría tiene esta mutación, o en zonas de África donde la alimentación es básicamente vegetariana y contienen la misma variación genética, pueden contribuir al aumento de enfermedades crónicas. “Una implicación de nuestro estudio es que podemos utilizar esta información genómica para adaptar nuestra dieta a nuestro genoma, para lograr una nutrición personalizada”, concluyen.

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