La dieta materna puede influir en los rasgos faciales de las crías de ratones

La adecuada alimentación en el embarazo es importante para la salud de la madre y el bebé, y desde hace años muchas líneas de investigación analizan el papel de la dieta materna en diversos rasgos de su descendencia, como la microbiota o el peso.

Un nuevo estudio, realizado en ratones y peces cebra y mediante análisis genético en muestras humanas, avanza en el conocimiento sobre cómo la nutrición durante el periodo de gestación puede afectar a los rasgos faciales. Los resultados sepublican hoy en la revistaNature Communications.

La formación de estos rasgos fisonómicos es un proceso complejo que ocurre en el útero. Y cuando se producen errores, pueden darse ciertos defectos congénitos, como el paladar hendido y el labio leporino o la unión demasiado precoz de los huesos del cráneo.

Aunque se han identificado causas genéticas, también se sabe que los factores ambientales influyen en estas condiciones. Sin embargo, no está tan claro cómo se forman los rasgos faciales más sutiles durante el desarrollo.

Ahí es donde entra el trabajo del equipo liderado por Andrei Chagin y Igor Adameyko, investigadores de la Universidad de Gotemburgo (Suecia) y la Universidad Médica de Viena, respectivamente. “Este artículo revela los mecanismos de acoplamiento entre las señales ambientales y la maquinaria genética que subyacen a la formación del esqueleto craneofacial”, explica a SINC Chagin.

“En los últimos años se ha avanzado mucho en el conocimiento de los genes detrás de la escultura de los elementos fisonómicos, lo que ha permitido comprender mejor los mecanismos hereditarios relativos al parecido de los niños con sus padres, así como a numerosas malformaciones congénitas”, añade.

“Sin embargo, no está claro cómo cooperan estos mecanismos con los factores ambientales”, continúa Chagin. “Nuestro estudio establece un vínculo entre los factores ambientales, concretamente la nutrición, y los mecanismos hereditarios que esculpen el esqueleto”.

Los expertos utilizaron un método para buscar potenciadores -regiones de ADN que regulan la expresión génica- durante el desarrollo facial en embriones humanos. A continuación, cruzaron estos potenciadores con una lista de genes que ayudan a explicar la variación de los rasgos fisionómicos humanos.

Varios de estos potenciadores estaban relacionados con genes asociados a la vía mTORC1, que controla los procesos celulares en respuesta a la nutrición. “Dicha vía de señalización ofrece una función moduladora en las primeras etapas del desarrollo esquelético y es un sensor celular del estado nutricional”, indica Chagin.

Así, la activación de esta vía durante el desarrollo embrionario temprano en ratones y peces cebra dio lugar a rasgos faciales agrandados y cartílago nasal grueso. Sin embargo, la represión de la vía dio lugar a una cara alargada en el pez cebra y a un hocico pronunciado en los ratones.

Cómo afectan los cambios en la dieta

Los embriones de ratonas gestantes alimentadas con una dieta rica en proteínas mostraron una señalización de mTORC1 alterada, así como cápsulas nasales más grandes y huesos maxilares bajos, en comparación con los embriones de ratonas gestantes alimentadas con dietas bajas en proteínas.

“Este es el primer estudio que demuestra que la dieta materna puede influir en el aspecto facial del recién nacido. Nuestros experimentos con manipulación baja y alta en proteínas en ratonas gestantes mostraron que tales cambios afectan a la actividad de la vía mTORC1 en embriones y modulan el aspecto craneofacial”, afirma el investigador.

Sobre cómo podrían ayudar estos hallazgos a evitar defectos congénitos, Chagin expone: “Una mejor comprensión de los mecanismos que subyacen al desarrollo de los tejidos podría evitar algunos fallos congénitos. En relación con nuestro estudio, esto es válido para aquellos asociados a una ingesta inadecuada de la mujer embarazada, como el consumo de alcohol, el tabaquismo y los experimentos dietéticos extremos”.

Necesarios más estudios

En resumen, los autores sugieren que los cambios en la dieta materna podrían interactuar e influir en la compleja maquinaria genética que crea una serie de rasgos faciales individuales. Aunque Chagin deja claro que los datos conseguidosno pueden extrapolarse directamente a los humanos, “el mecanismo descubierto parece conservarse evolutivamente en todos los vertebrados, por lo que es probable que funcione de manera similar”, sostiene.

“Nuestros datos genéticos también señalan que mTORC1 es esencial en la formación del esqueleto craneofacial en humanos. Así pues, las probabilidades de que el mismo mecanismo funcione en humanos son muy altas, aunque es necesario seguir investigando”, concluye el científico de la universidad sueca.

Referencia:

Andrei Chagin et al.: “The level of protein in the maternal murine diet modulates the facial appearance of the offspring via mTORC1 signaling”. Nature Communications, 2024