Identifican cómo fueron los cambios en el metabolismo de las grasas desde los antiguos europeos a los modernos

Ubicado en el largo brazo del cromosoma 11, dos genes esenciales sirven como agentes de tráfico claves en la síntesis de ácidos grasos vitales. Estos genes, llamados ácidos grasos desaturasa 1 y 2 (FADS1 y 2), cambian la grasa dietética en componentes necesarios para el corazón, el cerebro y el músculo; y ayudan a la conversión de ácidos grasos poli-insaturados omega-3 y ácidos grasos omega-6 de cadena corta (PUFA) en PUFAs de cadena larga.

Los investigadores han demostrado recientemente que los genes FADS son blancos frecuentes de la selección natural en los seres humanos. Antes de que los seres humanos modernos salieran de África, aproximadamente hace 85.000 años, la selección natural seleccionó variantes en estos genes presumiblemente asociadas con cambios en la dieta.

Después de que la gente saliera de África y se encontrara con nuevos ambientes, la selección volvió a dirigirse a los genes FADS para que los seres humanos se adaptaran mejor a las condiciones locales. Estudios anteriores han argumentado que los inuit en Groenlandia se han adaptado a una dieta rica en ácidos grasos de origen animal y que algunos grupos en India se han adaptado a una dieta más vegetariana, a través de cambios en el ADN en los genes FADS.

"Los genes FADS parecen haber sido blanco frecuente de la selección natural a lo largo de la historia humana, ya que nuestra dieta ha estado cambiando como consecuencia de nuevas prácticas de caza o agrícolas", dice el profesor de Biología Integrativa en UC Berkeley, en Estados Unidos, Rasmus Nielsen, coautor de un estudio sobre la selección de genes FADS en Europa.

En el trabajo, Nielsen y sus colegas analizaron datos de 101 individuos de la edad de bronce y datos humanos actuales del proyecto 1000 Genomas, así como mutaciones adaptativas en la región FADS en europeos, para determinar qué mutaciones podrían haber sido escogidas por la selección natural reciente en europeos e investigar los efectos fisiológicos de las mutaciones.

EN ADAPTACIÓN A UNA DIETA MÁS VEGETAL

Los científicos encontraron que determinadas mutaciones de ADN (SNPs) han sido seleccionadas en europeos desde la Edad de Bronce, y probablemente antes también, para aumentar la producción de los PUFA de cadena larga: ácido araquidónico y ácido eicosapentaenoico. Este patrón refleja el observado en algunas poblaciones indias, pero es exactamente opuesto al observado en los inuit de Groenlandia.

Los individuos con una dieta más vegetariana ingieren más PUFAs de cadena corta, mientras que los individuos que tienen un alto consumo de grasa animal consumen más PUFAs de cadena larga. La necesidad de una producción adicional de estos PUFAs, por tanto, depende de la ingesta dietética. A medida que los inuit cambiaban a una dieta basada en mamíferos marinos, necesitaban producir menos PUFAs de cadena larga, pero cuando la gente en India pasó a una dieta más vegetariana tuvo que aumentar la producción.

"La hipótesis es que los europeos pueden estar en el proceso de adaptación a una dieta rica en ácidos grasos derivados de fuentes vegetales, pero relativamente pobre en ácidos grasos derivados de peces o mamíferos --dice Nielsen--. La introducción y difusión de la agricultura en Europa produjo probablemente un cambio radical en la dieta de las poblaciones que adoptaron esta práctica. Las dietas agrícolas habrían llevado a un mayor consumo de granos y otros alimentos derivados de plantas, en relación con las poblaciones de cazadores-recolectores. Por lo tanto, se han visto favorecidos los alelos que incrementan la producción de PUFAs de cadena larga".

También compararon sus datos mutacionales con datos de estudios previos destinados a encontrar conexiones entre variantes genéticas y factores que influyen en la salud humana, incluido el 'Global Lipids Genetics Consortium' de casi 200.000 europeos. Las mutaciones favorecidas en los europeos están fuertemente asociadas con varios rasgos relacionados con la salud, como los niveles de colesterol. Además, encontraron una interacción entre la ingesta dietética de PUFAs y variantes genéticas ventajosas en los niveles de colesterol, lo que sugiere que la variante ventajosa puede tener un efecto protector.

"Claramente, estas variantes genéticas son muy importantes para nuestra comprensión de los efectos de una alta ingesta de omega-3 y otros PUFAs", afirma el autor principal del estudio Matthew Buckley, estudiante de pregrado en la Universidad de Berkeley en el momento que se realizó el estudio. "Es posible que las variantes en la región FADS puedan subyacer en las diferencias individuales en los perfiles óptimos de ácidos grasos en la dieta. Si es así, las variantes de la región FADS podrían ayudar a guiar el desarrollo de dietas individualizadas con información genómica. Sin embargo, se necesitan más estudios epidemiológicos para identificar posibles interacciones entre las variantes genéticas en la región del FADS y la dieta, antes de que se puedan hacer recomendaciones dietéticas específicas", advierte Buckley.

Nielsen y sus colegas también compararon el ADN en la región de FADS con el encontrado en los genomas arcaicos de neandertales y denisovanos y vieron que la variabilidad genética en humanos data de un tiempo antes de que los humanos se separaran de los denisovanos y los neandertales. "Sin embargo, no vimos el patrón esperado si las variantes genéticas fueron transferidas por cruzamiento de cualquiera de los grupos, como se ha observado en algunos otros casos. Es posible que la selección natural ha estado actuando un tiempo muy largo, de formas que no entendemos todavía, para mantener estas viejas variantes genéticas en la población", concluye otro miembro del equipo, Fernando Racimo, exestudiante de doctorado en UC Berkeley y ahora un investigador en el Centro de Genoma de Nueva York, Estados Unidos.