Descobreixen un mecanisme d’herència intergeneracional en models de ratolí amb obesitat infantil

Un estudi liderat pel Dr. Josep Jiménez-Chillaron, investigador de l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu i la Universitat de Barcelona, suggereix que l'esteatosi hepàtica, una condició associada a l'obesitat infantil, podria heretar-se intergeneracionalment a través de microARNs de la línia germinal paterna. Els resultats s'han publicat a la revista científica Nutrients.

L'esteatosi hepàtica és una acumulació excessiva de greix al fetge, que pot ser causada per diferents factors, com ara el consum excessiu d'alcohol o una dieta rica en greixos i sucre. A més, aquesta condició també s'ha relacionat amb l'obesitat infantil, que avui dia afecta milions d'infants a tot el món, augmentant el risc de malalties cròniques com la diabetis tipus 2 o les malalties cardiovasculars.

L'equip investigador va utilitzar un model de ratolí per estudiar els possibles mecanismes epigenètics associats a la transmissió intergeneracional de l'esteatosi hepàtica. Van observar que el miRNA-201 i el miR-457, dos microARNs, es podien transmetre a través de l'esperma de pares a fills/es i podien ser portadors potencials d'informació a través de les diferents generacions de ratolins.

El paper del miRNA-201 i miR-457 en l'obesitat

Els microARNs són petites molècules d'ARN no codificant que regulen l'expressió genètica a nivell post-transcripcional. És a dir, els microARNs s'uneixen a les molècules d'ARN missatger i eviten que es tradueixin a proteïnes, i això pot afectar a la funció cerebral i el desenvolupament de determinades malalties. Per altra banda, els microARNs estan involucrats en molts processos biològics, com ara la diferenciació cel·lular, la proliferació, l'apoptosis, etc. I també, amb diferents patologies com el càncer, les malalties cardiovasculars o metabòliques.

Els investigadors van observar que en ratolins exposats a una dieta rica en greix presentaven una alteració en l'expressió del miRNA-201 i miR-457 en el fetge. Aquests dos microARNs podien estar involucrats en la regulació del metabolisme dels lípids i això afectar a la patogènesi de les malalties metabòliques i endocrines associades a una dieta rica en greixos, afavorint el desenvolupament de l'esteatosi hepàtica. Al mateix temps, els dos microARNs es podien detectar en esperma dels ratolins i en la seva descendència, explicant per què els descendents dels ratolins obesos també tenien més probabilitat a ser obesos.

"Els resultats d'aquest estudi aporten una nova perspectiva sobre la transmissió intergeneracional de l'esteatosi hepàtica en models de ratolins amb obesitat infantil. Hem identificat dos microARNs que es transmeten per via paterna a través de l'esperma i que podrien estar implicats en aquesta herència" comenta el Dr. Josep Jiménez-Chillaron, cap del grup de recerca Malalties metabòliques d'origen pediàtric de l'IRSJD. "A més, aquests microARNs podien ser possibles dianes terapèutiques per prevenir o tractar aquesta patologia i altres malalties relacionades amb l'obesitat infantil. I això, podria tenir implicacions importants per a la prevenció i el tractament d'aquestes condicions en les següents generacions".

L'equip va trobar que aquests microARNs transmesos per via paterna podien afectar l'expressió genètica en les cèl·lules hepàtiques de la descendència, puguin desenvolupar esteatosi hepàtica. Tot i això, es necessiten més estudis per comprendre els mecanismes d'actuació.

L'herència adquirida per factors ambientals

Els resultats estan emmarcats en un projecte sobre l'herència no genòmica de trets induïts per factors ambientals i els seus mecanismes implicats. Concretament, l'equip investigador està analitzant com una alimentació excessiva pot influir i modificar genèticament el metabolisme, causant sobreprès i obesitat hereditària.

Els factors ambientals, com per exemple l'alimentació, la temperatura o la llum, poden provocar canvis en l'expressió genètica. Aquests canvis, anomenats epigenètics, fan que els gens s'activin o es desactivin possibilitant l'adaptació a les condicions del nostre entorn sense que es produeixin canvis en la seqüència de l'ADN. Per això, els biòlegs evolutius del segle XX van rebutjar l'herència de trets induïts ambientalment, una part important de la teoria de l'evolució de Lamarck. És a dir, aquelles caracteristiques vinculades als factors ambientals no podien ser transmesses de pares/mares a fills/filles.

"Malgrat saber que la natura es regeix per la teoria de l'evolució de Darwin, en anteriors estudis del grup vam observar que la descendència dels ratolins amb obesitat era més susceptible a presentar obesitat. És a dir, que els fenotips provocats per factors ambientals, com l'almentació, podien persistir durant diverses generacions a través d'aquests mecanismes epigenètics." Comenta el Dr. Josep Jiménez, "A través de l'estudi finançat per la John Templeton Foundation volem adquirir els coneixements que expliquin quins són els mecanismes implicats en aquest tipus d'herència i la fixació dels factors ambientals en el genoma. Ara amb aquests primers resultats en tenim una mostra."

Article de referència

Ribas-Aulinas F, Ribo S, Casas E, Mourin-Fernandez M, Ramon-Krauel M, Diaz R, Lerin C, Kalko SG, Vavouri T, Jimenez-Chillaron JC. Intergenerational Inheritance of Hepatic Steatosis in a Mouse Model of Childhood Obesity: Potential Involvement of Germ-Line microRNAs. Nutrients. 2023 Mar 1;15(5):1241. doi: 10.3390/nu15051241. PMID: 36904241; PMCID: PMC10005268.