Ciencia:Genética y riesgo cardiovascular
Artículo de interés para compartir publicado en Genética Médica News
La
pérdida de función de un solo gen en el linaje humano, relacionada con el
aumento del riesgo cardiovascular
Rubén Megía
González, Genotipia
Genética Médica News
La aterosclerosis es una enfermedad crónica que
produce endurecimiento y pérdida de elasticidad en los vasos sanguíneos, lo que
genera ciertas complicaciones de diferente gravedad, desde hipertensión hasta
accidentes cerebrovasculares. Hasta ahora se han descrito múltiples factores de
riesgo para la aterosclerosis, entre los que encontramos el tabaquismo, la
hipercolesterolemia, la obesidad o el sedentarismo. Sin embargo,
aproximadamente un 15% de todos los accidentes cardiovasculares relacionados
con la aterosclerosis no se pueden relacionar a ninguno de estos factores de
riesgo.
Placa aterosclerótica en una arteria coronaria.
Imagen: Blausen.com staff. “Blausen gallery 2014”. Wikiversity Journal of
Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – CC BY 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29738538.
Los accidentes cardiovasculares asociados a
aterosclerosis son la primera causa de muerte en todo el mundo,
produciendo aproximadamente el 33% de las muertes mundiales. Así, cada año en
España se estiman unas 124 000 muertes relacionadas de forma directa con la
aterosclerosis. No obstante, numerosos estudios describen las complicaciones
cardiovasculares asociadas a la aterosclerosis como un fenómeno extremadamente
raro en el resto de mamíferos, incluidos los primates más cercanos.
Un nuevo estudio publicado en la revista Proceedings
of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)
sugiere que la pérdida de función de un gen en el linaje humano, hace
aproximadamente dos millones de años, podría ser la causante del alto riesgo de
aterosclerosis en nuestra especie.
El gen en cuestión es CMAH,
responsable, en última instancia, de la transformación de la molécula Neu5Ac a
Neu5Gc. Ambas moléculas forman parte de la familia de los ácidos siálicos,
azúcares de gran importancia en la estructura de muchas de nuestras
glicoproteínas. Curiosamente, mientras que el resto de mamíferos, incluidos los
primates más cercanos, mantienen la función del gen CMAH, los
humanos no somos capaces de obtener el ácido siálico Neu5Gc, por lo que
utilizamos Neu5Ac como “sustituto” en la síntesis de nuestras glicoproteínas.
Para corroborar la hipótesis de que la ausencia de
función en el gen CMAH ha favorecido la aparición de
aterosclerosis, en este nuevo estudio liderado por el Dr. Ajit Varki, de la
Universidad San Diego de California, se compararon dos tipos de ratones:
ratones “humanizados”, modificados genéticamente para ser deficientes en la
producción de Neu5Gc debido a la pérdida de función de CMAH, y
ratones control. Ambos grupos de ratones fueron sometidos a una dieta alta en Neu5Gc
y grasas durante 12 semanas para inducir la formación de placas de ateroma.
La pérdida del gen CMAH también se ha relacionado
con con una mayor capacidad para recorrer largas distancias en humanos. Imagen:
Rubén Megía.
Los resultados del estudio fueron los siguientes:
aunque se observaron niveles de colesterol (VLDL y LDL) elevados en la sangre
de ambos grupos de ratones, las arterias de los ratones modificados
genéticamente presentaban un área dañada por placas de ateroma de mayor tamaño
(más del doble). Además, los autores observaron cierta predisposición
a la diabetes y a la inflamación crónica en los ratones incapaces de sintetizar
Neu5Gc, dos factores de riesgo en el desarrollo de enfermedades
cardiovasculares como la aterosclerosis.
El ácido siálico Neu5Gc está presente, sobre todo,
en carnes rojas, aunque también puede obtenerse de productos lácteos como el
queso o el yogurt. La carne obtenida de diferentes aves, como el pavo o el
pollo, está libre de este tipo de azúcar, ya que, al igual que los humanos, no
son capaces de sintetizar Neu5Gc. Dado que, por lo general, los humanos
incorporamos en nuestra dieta tanto carne roja como productos lácteos de otros
mamíferos, estamos expuestos a Neu5Gc. El Dr. Varki y su equipo consideran que,
al tratarse de una molécula “extraña” para nuestro sistema inmune, una dieta
rica en Neu5Gc promueve la aparición de inflamación crónica y
aterosclerosis. Otros estudios también han relacionado este tipo de
dieta con la aparición de cáncer.
No es la primera vez que el gen CMAH es
objeto de estudio. La pérdida de la función del gen CMAH, según la
hipótesis más aceptada actualmente, sucedió hace entre dos y tres millones de
años y se ha relacionado anteriormente con una mayor capacidad física para
recorrer largas distancias en humanos. Además, se sabe que la pérdida de
función de este gen permitió a nuestros antepasados ser resistentes a un tipo
de malaria que necesita el azúcar Neu5Gc para infectar nuestro organismo.
Según sugieren los autores del estudio, esta investigación,
además de explicar por qué la aterosclerosis es especialmente común en humanos,
abre las puertas a nuevos estudios para determinar las vías exactas mediante
las que las moléculas de Neu5Gc son transportadas a los tejidos, un proceso
imprescindible para la aparición de inflamación crónica.
Investigación original: Kawanishi K, et al. Human species-specific loss of
CMP-N-acetylneuraminic acid hydroxylase enhances atherosclerosis via intrinsic
and extrinsic mechanisms. Proc Nat Ac Sci. 2019. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1902902116
Fuente: “Evolutionary gene loss may help explain why only humans are prone to heart
attacks”. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/evolutionary-gene-loss-may-help-explain-why-only-humans-are-prone-to-heart-attacks
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