Curiosidades del Profesor Francho de Fortanete

Profesor Francho de Fortanete

La alimentación del padre influye en la salud de los hijos


Parece evidente que la salud de los hijos depende de la alimentación de la madre, pero resulta más difícil de aceptar, en términos científicos, que también influya la alimentación del padre. Al fin y al cabo, en los mamíferos, la sangre de la madre alimenta al embrión. Además, la madre proporciona el ambiente en que el embrión se va a desarrollar hasta el nacimiento, ambiente que tiene que tener, por fuerza, relación con la alimentación de la madre. Pero el padre, al parecer, sólo aporta al embrión la mitad de su ADN. ¿Solo eso? Veremos en este artículo, explicando las investigaciones de Adam J. Watkins et al, que también hace otras aportaciones indirectas que actúan sobre la salud de los hijos.

Watkins y sus colegas alimentaron dos grupos de ratones macho con una dieta de contenido proteínico normal (NPD, 18 % de caseína) y otra de bajo contenido proteínico (LPD, 9 % de caseína) respectivamente.No observaron diferencias en el peso corporal de los ratones LPD, ni en el peso de sus testículos, ni en el número total de esperma epididimal maduro respecto a la ratones NPD. Pero el análisis de la histología testicular reveló un aumento del área media de los túbulos y del epitelio seminíferos en los ratones sometidos a la dieta pobre. Además, los testículos de los machos con dieta LPD mostraban una reducida expresión de diversas metiltransferasas de ADN de novo y regulatorias y una expresión alterada de diversos enzimas relacionados con el ácido fólico. El estudio del ADN espermático reveló que en los machos con dieta LPD estaba relativamente hipometilado. Se identificaron 972 loci hipometilados y solo 99 hipermetilados, estando los loci diferencialmente hipometilados presentes en todos los cromosomas y asociados dentro de varias clases de elementos de ADN repetitivo, afectando diversas vías de señalización y de regulación metabólica. Los autores registraron en la descendencia de ratones LPD, en el corazón, diversos transcritos relacionados con esas vías y con otras de regulación metabólica. Los genes correspondientes mostraban metilación diferencial respecto a los de los machos alimentados con NPD en el esperma de los de dieta LPD.

El equipo demostró que la dieta paterna LPD reducía la expresión de múltiples genes de la vía AMPK (Adenosín monofosfato kinasa, un enzima que transfiere grupos fosfato del AMP) en los blastocitos de 3,5 días. Analizaron las citocinas uterinas a los 3,5 días post coito, encontrando significativas reducciones de citocinas y quimioquinas proinflamatorias en las hembras apareadas con machos LPD y también en enzimas de las vías de síntesis de protaglandinas y en la expresión uterina de diversas proteínas antigénicas. El análisis de la morfología vascular uterina en el mismo momento reveló significativas reducciones en el perímetro y el área vascular en las hembras apareadas con machos de dieta pobre.

Estos resultados indicaban que la dieta paterna influye en los hijos a través tanto del esperma, mediante efectos directamente genéticos o epigenéticos en el embrión, como del plasma seminal, mediante efectos en el ambiente uterino. Para diferenciar el papel de estos efectos en la salud de los hijos, se hicieron cuatro grupos de ratones hijos etiquetados como NN (esperma y plasma seminal de NPD), LL (esperma y plasma seminal de LPD), NL (esperma de NPD y plasma seminal de LPD) y LN (esperma de LPD y plasma seminal de NPD), respectivamente. Esta descendencia se obtuvo combinando vasectomía e inseminación artificial. Registraron el crecimiento en peso después del nacimiento, y desde las 5 hasta las 16semanas, así como su tolerancia a la glucosa y su peso corporal y la relación peso gonadal/peso corporal en el momento del sacrificio, a las 16 semanas.

La obesidad y la pobre regulación de la glucosa son marcadores de la enfermedad del hígado graso no alcohólica. Se observaron los hígados y se analizaron sus enzimas y otras proteínas y la expresión de diversos genes y se compararon los análisis de los diversos grupos. Lo mismo se hizo respecto a la flora bacteriana. Resultaría tedioso resumir aquí los resultados de esta segunda serie de experimentos. Baste decir que se hallaron efectos distintos según si la vía de influencia era el esperma o el plasma seminal.

Como una de sus conclusiones, el equipo de Atkins estableció que la dieta paterna en el momento de la cópula repercute en el metabolismo y en la salud de los hijos, en unos aspectos a través del esperma, via genética o epigenética, y en otros a través del plasma seminal, al parecer por influencia en el ambiente uterino. Si la dieta es proteínicamente pobre, la descendencia tiende a presentar diversas disfunciones metabólicas.

Las dietas ricas en grasa o proteínas (28 % de proteínas) han demostrado alterar la esteroidogénesis testicular, aumentar las tasas de apoptosis (muerte celular programada) y dañar el ADN del esperma en roedores. En respuesta a la dieta baja en proteínas, estos experimentos han mostrado un aumento medio del área de los túbulos y del epitelio seminíferos, aunque los mecanismos aún no sean conocidos. También una perturbada expresión testicular de diversos enzimas del ciclo del ácido fólico y de diversas ADN metiltransferasas. Una dieta de este tipo en las madres está asociada a elevados niveles plásmicos de homocisteína, que modifica los niveles de S-adenosilmetionina para la regulación epigenética de la expresión génica. Los machos a los que se ha eliminado un gen conocido como Mthfr presentan un histología testicular alterada, disminución del número de células germinales y reducidos perfiles de mutilación del ADN espermático, mientras que la reducción farmacológica en los niveles celulares de la proteína Dnmt1/3L impacta negativamente en la espermatogénesis y en los niveles de mutilación del ADN espermático. Por lo tanto, la disrupción del ciclo del ácido fólico en los machos LPD puede afectar a la provisión de donadores de grupos metilo para el establecimiento de marcas epigenéticas adecuadas en el esperma en desarrollo, aunque, dicen los autores del estudio, esto no está confirmado,

Se observó que la LPD paterna suprimía las respuestas inflamatorias uterinas normales, lo cual debía influir en la implantación del zigoto y en el desarrollo del embrión. También sacaron conclusiones referentes al microbioma de la descendencia, aunque no se elucidaron los mecanismos correspondientes.

De modo que, al menos en ratones, una dieta baja en proteínas de los padres alrededor del momento de la concepción, repercute en el desarrollo de los hijos y en su funcionamiento metabólico. O sea, que parece que el padre no solo contribuye a los hijos aportando la mitad de su dotación genética, sino que por diversas vías, que van desde las marcas epigenéticas anormales en el esperma hasta la influencia, mediante el plasma seminal enel ambiente uterino en que se desarrollan los hijos, afecta al desarrollo y a la salud de estos durante toda su vida.

Febrero de 2019