La pérdida de función de un solo gen en el linaje humano, relacionada con el aumento del riesgo cardiovascular

Rubén Megía González, Genotipia

 

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.

aterosclerosis gen
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

 

 

Si te ha gustado esta noticia y quieres aprender más sobre Genética en Medicina, quizás te interesen nuestros cursos. Tienes más información  aquí.

Crea tu cuenta de Genotipia

Regístrate ahora y accede a la primera comunidad especializada en genética médica y genómica. Los usuarios registrados de Genotipia disfrutan de:
  • Acceso a la comunidad de profesionales y a tu perfil
  • Acceso a los foros de la comunidad: noticias del día, bolsas de empleo, etc
  • Descuentos en nuestros cursos especializados
  • Acceso prioritario a jornadas y sorteos de Genotipia
  • Suscripción quincenal a Genética Médica News
  • Suscripción anual a nuestra revista científica: Genética Médica y Genómica
  • Este campo es un campo de validación y debe quedar sin cambios.