Ciencia Chile , Chile, Jueves, 09 de junio de 2016 a las 19:58

Utilizan moscas para ver efectos de la malnutrición prenatal

Los insectos sirven como modelo para observación de enfermedades humanas

UCHILE/DICYT El doctor Patricio Olguín y un equipo de científicos del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica, BNI, y del proyecto Anillo de Drosophila de adaptaciones del desarrollo al estrés nutricional (DRiDANS) de la Facultad de Medicina, investigan cómo la malnutrición de las moscas afecta el genoma, la función visual, motora, y metabólica, entre otros aspectos. El trabajo busca aportar conocimientos y aplicaciones a la salud humana.

 

El rol de la buena o mala nutrición durante el período prenatal puede tener efectos claves en la salud del hijo en gestación y su bienestar a futuro. Alteraciones del sueño, visuales, o enfermedades como esquizofrenia, diabetes tipo II, entre otros problemas, se han correlacionado con el déficit nutricional durante el embarazo, en diferentes poblaciones del mundo.

 

Así lo explica el doctor Patricio Olguín, investigador del BNI, y quien junto a un grupo de científicos comenzó a estudiar -hace algunos meses- los efectos de esta malnutrición sobre el sistema nervioso y la función neuronal de individuos en gestación. Las investigaciones, realizadas en un tipo de mosca llamada Drosophila melanogaster, también proponen analizar cómo se afecta la función motora, visual y metabólica, entre otros aspectos.

 

“Este insecto es un excelente modelo de estudio. Una de las ventajas que tiene es su rapidez en el crecimiento y desarrollo, ya que desde que es un embrión hasta que vuela, solo se demora diez días. Con ella también, se pueden estudiar enfermedades complejas que son gatilladas por algún estrés o factor ambiental. De hecho, el 60 por ciento de los genes que están involucrados en enfermedades humanas, tienen su símil en este insecto”, detalló Patricio Olguín, profesor asistente de nuestra Universidad. Otra característica que aporta el modelo, es la posibilidad de estudiar a varias generaciones, y con ello, observar cambios a nivel evolutivo.

 

Todo esto, aseguró Olguín, permitirá no sólo comprender qué sucede en el cerebro y organismo de seres vivos que sufrieron mal nutrición durante su gestación, sino también, proponer métodos para proteger de los daños, prevenir y desarrollar nuevos conocimientos de utilidad para proteger la salud de las personas, antes de su nacimiento.


Estudios en veinte generaciones de moscas

 

Una parte del proyecto –en el que también partcipan la doctora Jimena Sierralta, de BNI, Maite Castro y Sebastián Brauchie de la Universidad de Valdivia y los doctores Álvaro Glavic, Ricardo Verdugo de la U. de Chile–, busca conocer cómo la restricción de nutrientes y la situación de estrés de las moscas, afecta la señalización celular y molecular en el embrión que se está desarrollando, y qué ocurre en los neuroblastos, aquellas células que dan origen a las neuronas. Ahí, de forma inédita, esperan analizar qué vías de señalización influyen en que se genere algún tipo de adaptación o cómo la restricción nutricional afecta el genoma de estas células, teniendo por resultado alguna deficiencia funcional del organismo. Otro tema a analizar es la epigenética, donde también interactúan factores ambientales al momento de alterar el ADN, generando cambios en la expresión génica. Asimismo, se espera conocer qué cambios ocurren de una generación a otra a nivel poblacional y evolutivo.

 

“Las situaciones de estrés prenatal pueden, incluso, cambiar la estructura genética de las poblaciones y generar transformaciones en la evolución de una especie. A nivel de los individuos, mientras más temprano ocurren estos eventos, más efectos negativos pueden ocurrir. Es el caso de la ingesta de alcohol en período prenatal, y especialmente al inicio del embarazo. Esto puede incidir incluso en la vida o muerte del feto”, comentó Olguín.

 

Pero también hay cambios que pueden afectar al largo plazo y ser transgeneracionales, según afirmó el investigador, puesto que esa información queda en el genoma influyendo en algún problema futuro como puede ser, trastornos del sueño.


Analizando el déficit nutricional

 

Según explicó el investigador, el mayor estudio sobre malnutrición prenatal en humanos se ha realizado después de la segunda guerra mundial, investigando a hijos de madres que padecieron hambrunas durante el embarazo, por varias décadas y correlacionando este déficit alimentario con la aparición de algunas enfermedades. Pero el genoma no se ha podido explorar.

 

Para investigar en moscas, los científicos someterán a los insectos a una disminución de nutrientes durante el desarrollo y las compararán con otras que se desarrollan en un medio nutritivo. “Vamos a analizar qué pasa con el sueño, la actividad motora, la visión, tiempo de desarrollo, tamaño de los in dividuos, entre otros indicadores. Por ejemplo, ya se sabe que el tamaño del individuo al nacer es más pequeño en situaciones de desnutrición prenatal”, comentó.

 

En ese contexto, ya prevén que se afectarán diversos aspectos. “Se ha visto relación entre mal nutrición y esquizofrenia, problemas de metabolismo, diabetes y trastornos del sueño, que involucra dormir menos o despertarse muchas veces. Y tener alterado ese patrón también afecta las capacidades cognitivas de las personas”, detalló.


Adaptación a estrés y evolución

 

Otro elemento fundamental a estudiar, y que no ha sido explorado por el momento, son los cambios a lo largo de la evolución. Para Patricio Olguín, la restricción nutricional funciona como una presión selectiva, donde se pone a prueba la capacidad de adaptación a este estrés, tema que también está determinado por la existencia de ciertos genes y alelos en las poblaciones –éstos últimos, formas alternativas que puede tener un gen-. “Estos experimentos de selección también nos servirán para aislar los genes que juegan un rol fundamental en esta adaptación a la restricción nutricional, regulando por ejemplo el metabolismo”, dijo el académico.

 

Con equipos de alta tecnología, los expertos realizarán secuenciación del genoma de estos insectos, pudiendo contar con información de miles de individuos, que más adelante podrá ser material para diversos análisis. Todo ello, asegura, será relevante no sólo para la ciencia local sino para el contexto global.