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Una sola mutación del ADN mitocondrial común en los animales podría desempeñar un papel en la obesidad y otros problemas de salud asociados con una dieta alta en carbohidratos.

Esta fue una de las implicaciones de la investigación dirigida por científicos de la UNSW que observaron cómo las diferentes dietas afectaban a las poblaciones de moscas de la fruta. Los investigadores observaron una sorprendente diferencia entre dos grupos de moscas de la fruta Drosophila melanogaster cuando les alimentaban con dietas alternativas altas en proteínas y altas en carbohidratos.

Las larvas de la mosca de la fruta con una notable mutación en el ADN mitocondrial (ADNmt) mostraron un pronunciado aumento en el desarrollo al comer una dieta alta en carbohidratos del banano, pero se estancaron en una dieta alta en proteínas de la fruta de la pasión.

Por el contrario, las larvas de la mosca de la fruta sin la mutación del ADNmt prosperaron en la dieta alta en proteínas, pero disminuyeron en frecuencia cuando se les puso carbohidratos.

El profesor Bill Ballard de la Facultad de Biotecnología y Ciencias Biomoleculares de la UNSW, quien dirigió el estudio, dice que la investigación es una rara demostración de selección positiva en el trabajo en evolución. «Lo que es único de este estudio es que hemos identificado una mutación en el genoma mitocondrial, que cuando se alimenta con una dieta específica es ventajoso y hace que aumente la frecuencia de las moscas en una jaula de población», dice.

«Luego, cuando cambias la dieta a una dieta alta en proteínas, las moscas con la mutación disminuyen en número y las otras moscas sin la mutación aumentan». El estudio, que fue una colaboración exhaustiva de seis años entre autores de instituciones de investigación en Australia, los Estados Unidos y España, cuestiona la teoría neutral de la evolución molecular que dice que los cambios en las especies a nivel molecular son aleatorios, no causados ​​por la selección natural y que no proporcionan ningún beneficio o desventaja para la especie.

El estudiante de doctorado de la UNSW, Sam Towarnicki, quien es el primer autor del artículo, explicó por qué esto era algo más que una mutación aleatoria y neutral. «La ventaja selectiva es esta: las larvas que poseen la mutación alimentada con una dieta alta en carbohidratos crecen bien y se convierten en adultos antes que las otras en la dieta de proteínas [también con una mutación]», dice. «Y encontramos una diferencia del 10% en el desarrollo solo en una generación entre esos dos grupos, lo cual es enorme.

«Y debido a que seguimos a 25 generaciones, esos incrementos aumentan con el tiempo, lo que genera números mucho más grandes y una enorme ventaja selectiva». Dado que los humanos comparten el 75% de los mismos genes que las moscas de la fruta y tienen los mismos genes de ADNmt, es ciertamente una perspectiva intrigante que la misma mutación heredada en el ADNmt humano pueda metabolizar los carbohidratos de una manera similar.

El profesor Ballard dice que si bien la confirmación de esto sería «otra beca del NHMRC y años de estudios y pruebas», vale la pena explorar la idea. Él dice que el conocimiento del ‘mitotipo’ de una persona podría ayudar a explicar por qué una dieta alta en carbohidratos puede inducir obesidad y diabetes en algunos, pero no en otros. «Pero, las noticias no son todas malas para las personas que albergan la mutación», dice.

«Claro, necesitaría controlar su consumo de carbohidratos cuando es más joven, pero si tiene la mala suerte de desarrollar la enfermedad de Parkinson, una dieta alta en carbohidratos lo ayudará a mantener el peso. «Así que una consecuencia de nuestro estudio es abrir una nueva área para el desarrollo de dietas y medicamentos específicos para tratar la enfermedad de Parkinson».

Y lejos de luchar contra las enfermedades y reducir los problemas de salud, el conocimiento podría ayudar a las personas a planificar y cumplir sus elecciones de vida. «La implicación más obvia de nuestro trabajo es que las personas deben comenzar a administrar sus dietas para que coincidan con sus genotipos para cumplir con sus objetivos específicos. Este es el campo en crecimiento de “nutrigenómica'», dice el profesor Ballard.

Utiliza la analogía de los diferentes requisitos físicos de un equipo de fútbol: algunos jugadores necesitan velocidad, otros aumentar de volumen, mientras que otros pueden necesitar capas de grasa. «Conocer el mitotipo de una persona ayudará a cada persona a optimizar su dieta para cumplir estos objetivos, y también le ayudará a elegir el tipo de rol para el que puede ser más adecuada».

«Un segundo ejemplo es que nuestras metas energéticas cambian con el tiempo y, por lo tanto, los alimentos que nutrimos nuestro cuerpo también deberían cambiar. Una meta para algunos podría ser aumentar la fertilidad, mientras que aumentar la longevidad puede ser la meta para las personas mayores. «Por lo tanto, conocer nuestro mitotipo nos ayudará a determinar la mejor dieta para cumplir con las elecciones de la vida».

 Fuente: https://www.sciencedaily.com

Referencia: Aw WC, Towarnicki SG, Melvin RG, et al. Genotype to phenotype: Diet-by-mitochondrial DNA haplotype interactions drive metabolic flexibility and organismal fitness. PLoS Genet. 2018 Nov 6;14(11):e1007735. doi: 10.1371/journal.pgen.1007735.