Individualidad Biológica

¿Alguna vez te has detenido a pensar que no hay dos individuos idénticos entre los 7.79 mil millones de personas que habitan el planeta Tierra?
marzo 30, 2023

Aunque nadie puede negar la existencia de una identidad específica para cada persona, los rasgos y características son más difíciles de definir, ya que esta identidad es multifactorial y dinámica [1,2]. Es especialmente complicado distinguir lo que es específicamente biológico de lo que se denomina, en un sentido amplio, ambiente social [1,2]. Esta distinción ha fascinado a la humanidad, que siempre ha buscado (y sigue buscando) comprender la influencia de estos factores (GENOTIPO vs FENOTIPO).

Los genomas de los individuos presentan una similitud de aproximadamente el 99,9% en sus secuencias. Es decir, una diferencia de tan solo el 0,1% en la secuencia de ADN afecta tanto el fenotipo (altura, tipo y color de cabello y ojos) como características como necesidades nutricionales (la forma en que se responde a la alimentación y el riesgo de desarrollar enfermedades). Un pequeño cambio en la secuencia del ADN puede tener grandes consecuencias. ¿Te parece extraño? Entonces intenta llamar a tu madre o pareja cambiando solo un dígito. Es una forma sencilla de entender la necesidad de una secuenciación adecuada en un código determinado.

La investigación sobre la individualidad biológica puede llevarse a cabo a través de dos situaciones interesantes, con el desarrollo de dos seres que comparten una composición genética común. Una de estas situaciones es natural y se refiere a gemelos idénticos. La otra se crea experimentalmente mediante la clonación reproductiva (¿recuerdan a Dolly?). El enfoque de esta reflexión se limitará a los aspectos biológicos, en los cuales las evidencias son más claras

Se sabe que los gemelos idénticos tienen una similitud más fuerte que cualquier otro par de individuos, pero esta similitud no es absoluta. Existen diferencias significativas en los marcadores biométricos de gemelos idénticos, como huellas dactilares, iris y voz [3]. Curiosamente, lo mismo ocurre con el sistema inmunológico. El reconocimiento del antígeno de las células B implica receptores de membrana específicos para el antígeno, que están codificados por un conjunto limitado de genes capaces de sufrir reordenamientos. Aunque son más similares que en hermanos comunes, estos receptores difieren ligeramente en gemelos idénticos [4,5].

Lo mismo es cierto para los ratones homocigotos de línea pura, obtenidos mediante reproducción consanguínea repetida. Estos ratones tienen genes idénticos, pero no presentan el mismo repertorio inmunológico, incluso si se crían en la misma jaula y en condiciones aparentemente idénticas. Este escenario es similar al analizar la etiología de algunas enfermedades. La concordancia es casi perfecta en el caso de enfermedades debidas a la mutación en un solo gen, como la fibrosis quística y la distrofia muscular de Duchenne. Si uno de los gemelos se ve afectado por la enfermedad, generalmente el otro gemelo también desarrolla la misma enfermedad en los meses o años siguientes. Sin embargo, cuando la enfermedad se debe a causas complejas, que involucran varios genes de susceptibilidad y la influencia del entorno, la situación no es tan clara. Aunque hay un alto nivel de concordancia de enfermedades (por ejemplo, 20-25% para esclerosis múltiple, 30-50% para las dos formas de diabetes y alergias, 30-40% para esquizofrenia), la mayoría de los gemelos idénticos no concuerdan [1]. Esto se explica, en principio, por las diferencias en el entorno al que los gemelos han estado expuestos [1].

Más recientemente, la epigenética ha aportado una contribución relevante para comprender las interacciones gen-ambiente. La expresión de ciertos genes puede aumentarse o inhibirse mediante modificaciones bioquímicas del ADN y las histonas. Ni la estructura del gen ni la secuencia de nucleótidos se modifican. El proceso implica la metilación de moléculas de ADN en muchos lugares y la acetilación, fosforilación, metilación y ubiquitinación de histonas. Estas modificaciones epigenéticas, llamadas marcadores epigenéticos, son reversibles, aparecen progresivamente a lo largo de la vida de un individuo y con frecuencia creciente a medida que el individuo envejece. Son la explicación inesperada para las variaciones fenotípicas observadas durante el envejecimiento. Las modificaciones epigenéticas, probablemente, también explican algunas diferencias fenotípicas observadas entre gemelos. De hecho, alrededor de un tercio de los pares de gemelos idénticos estudiados mostraron diferencias en los patrones de metilación del ADN [1]. Curiosamente, estas alteraciones epigenéticas pueden transmitirse. Los ratones que se volvieron obesos debido a la sobrealimentación temporal, con una dieta alta en grasas, durante las primeras semanas de vida, permanecieron obesos durante toda su vida y transmitieron un aumento en la susceptibilidad a la obesidad a sus descendientes [1].

Los ratones nacidos de madres obesas se volvieron obesos incluso alimentados con una dieta normal. El papel del entorno en la aparición de marcas epigenéticas aún requiere un mayor nivel de investigación. En el ejemplo anterior, el entorno tiene un papel claro con respecto a la sobrealimentación, pero su papel no está comprobado en otros casos. Es interesante observar que los gemelos que vivieron sus vidas separadamente presentan más diferencias epigenéticas que aquellos que permanecieron juntos. Esto refuerza el papel del entorno [1]. Además del papel de los genes y la influencia ambiental, aún es necesario considerar la probabilidad. El desarrollo de ciertos tipos de cáncer se debe a la presencia de genes de susceptibilidad interactuando de manera “desafortunada” con factores ambientales. En el cáncer de pulmón, por ejemplo, el desarrollo de la enfermedad puede estar asociado tanto al tabaquismo como a genes de susceptibilidad, como el gen del receptor de nicotina, un gen cancerígeno bien estudiado recientemente mapeado en el cromosoma 15 [1]. Los estudios genéticos y epidemiológicos demuestran que la mayoría de los cánceres no puede explicarse por la susceptibilidad genética o factores ambientales [1].

La casualidad parece tener un papel importante en su inicio. La posible explicación se relaciona con la aparición aleatoria de mutaciones somáticas, de naturaleza estocástica, que ocurren en todos los individuos, particularmente en aquellos en los que ciertas células proliferan, o con la aparición aleatoria de marcas epigenéticas que inhiben la transcripción de genes supresores de tumores. En lo que respecta a la nutrición deportiva, una comparación muy interesante en el ámbito de la individualidad biológica se refiere al patrón de respuesta al uso de la cafeína [6]. Sí, el popular café de todos los días. Mientras algunos no informan ninguna sensación de alerta, otros pierden el sueño si toman solo una taza. La respuesta está en el gen CYP1A2 [6]. Los individuos que metabolizan lentamente la cafeína (genotipo CC) probablemente no experimentarán mejoras en el rendimiento físico y cognitivo al consumir cafeína. De hecho, podrían experimentar un empeoramiento en estos factores y, a largo plazo, aumentar el riesgo para la salud cardiovascular [7]. Por lo tanto, incluso un recurso ergogénico tan eficaz para una gran cantidad de personas puede ser una pésima idea para otras.

Popularmente, cuando alguien en el gimnasio presenta resultados por encima del promedio o algún atleta con una forma física espectacular, es común asociar ese resultado a la genética. ¡Y gran parte de esto realmente es cierto! Polimorfismos en genotipos como ACTN3, ACE, ADRB2, VEGF, PGC1-alfa, están directamente relacionados con el rendimiento [8, 9, 10, 11, 12, 13] y el desarrollo de la hipertrofia muscular [8]. Imagina a dos personas con la misma dedicación y condiciones de entrenamiento/nutricionales, pero con diferentes polimorfismos en estos genes. En este caso, la genética SÍ marcaría toda la diferencia. Del mismo modo, alguien con el genotipo totalmente favorable para ser un atleta de élite, pero que no le gusta practicar ejercicios físicos, es lo mismo que tener un Lamborghini en manos de alguien a quien no le gusta conducir.

En la práctica clínica, es evidente que existen diferentes respuestas individuales en cuanto a la pérdida de peso. Mientras algunos pacientes muestran resultados sorprendentes, incluso llevando a cabo estrategias cómodas, otros, incluso con periodización avanzada del entrenamiento y planificación nutricional, obtienen resultados modestos. Descartando cuestiones de comportamiento (extremadamente importantes en el seguimiento), las variaciones en los genes PPARG, TLR4, FTO, MC4R y ADIPOQ, por mencionar algunos, están directamente relacionadas con las respuestas glucémicas [13, 14, 15], procesos inflamatorios [17] y control del apetito [13]. Factores que están directamente relacionados con la obesidad y la diabetes tipo 2 [18]. Ahora, considerando toda esta complejidad que otorga la individualidad biológica, ¿todavía crees que es posible que exista alguna dieta, algún protocolo de suplementación nutricional, algún método de entrenamiento físico o algún enfoque de rehabilitación que pueda servir a todos, sin distinción? Actualmente, el área de la salud ha sufrido mucho debido a la polarización de la sociedad. Especialmente en la nutrición, se observan las más variadas corrientes, que excluyen alimentos y/o nutrientes, tratando de demostrar (o vender) su superioridad en relación con otras.

En esta batalla, todos pierden: la Nutrición, el profesional y, principalmente, el paciente. Sí, el paciente, ese individuo único que es tratado con un protocolo alimentario restrictivo e inflexible, ajeno a sus verdaderas necesidades, preferencias y condiciones.

Ya sea la propuesta baja en carbohidratos, cetogénica, ayuno intermitente o incluso otra corriente del “come de todo y adelgaza”, ninguna respeta las variaciones en el genotipo de cada individuo. Esto no significa que solo con la realización de pruebas genéticas sea posible elaborar la planificación nutricional. Después de todo, durante el seguimiento, el profesional podrá comprender muchas de estas variaciones evaluando la relación entre la prescripción realizada y los resultados obtenidos. A menudo, al solicitar la prueba genética, el profesional encuentra la confirmación de lo que ya había observado previamente. A medida que las pruebas tengan mejores costos, la tendencia es que formen parte de la rutina de consultorio como hoy ocurre con la medida antropométrica. Sin mencionar que es fundamental buscar pruebas genéticas validadas y fidedignas, ajenas a sus verdaderas necesidades, preferencias y condiciones.

En los últimos años, los carbohidratos han sido demonizados, siendo asociados por muchos, incluso profesionales, como el principal culpable del sobrepeso y la obesidad. Sin embargo, las personas que metabolizan bien este nutriente podrían sufrir grandes perjuicios con su restricción, incluso en la reducción de la grasa corporal. Incluso la suplementación con ácidos grasos omega 3, con efectos beneficiosos comprobados en el control de los niveles de triglicéridos, puede, en algunas pocas personas, empeorar este marcador [19]. Incluso cuando alguna estrategia o suplementación muestra resultados positivos en el 98% de la muestra, los profesionales no pueden pasar por alto la posibilidad de que alguien del 2% reaccione negativamente a un enfoque específico.

Las intervenciones de salud deben ser guiadas respetando la individualidad biológica. Los factores genéticos, conductuales y ambientales no deben ser ignorados. Desafortunadamente, esto sucede todo el tiempo en las redes sociales, incluso por profesionales del área, que hacen cualquier cosa para vender sus productos y servicios. Al elegir trabajar en el área de la salud, más que buscar éxito y dinero, primero y ante todo, debemos SER HUMANOS.

Referencias:

Jean-François B. The biological individual–the respective contributions of genetics, environment and chance. Comptes Rendus Biologies. 332 (12): 1065-1068, 2009.-Honegger K, de Bivort B. Stochasticity, individuality and behavior.Curr Biol. 28(1):R8-R12, 2008. doi: 10.1016/j.cub.2017.11.058.A.K. Jain, S. Prabhakar, Sh. Pankanti, On the similarity of identical fingerprints, J. Pattern Recogn. 35: 2653–2663, 2002Shanmugam, Ch. Copie-Bergman, G. Hashim, D. Rebibo, J.Ph. —-Jais, J.F. Bach, M.A. Bach, E. Tournier-Lasserve, Healthy monozygous twins do not recognize identical T cell epitopes on the myelin basic protein autoantigen, Eur. J. Immunol. 24: 2299–2303, 1994.-AHMETOV, I.I.; KHAKIMULLINA, A.M.; POPOV, D.V.; MISSINA, S.S.; VINOGRADOIVA, O.L.; ROGOZKIN, V.A. Polymorphism of the Vascular Endothelial Growth Factor Gene (VEGF) and Aerobic Performance in Athletes. Fiziologiya Cheloveka. 34(4): 97–101, 2008.-Cornelis MC, El-Sohemy A, Kabagambe EK, Campos H: Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. JAMA; 295: 1135–1141, 2006.-Fang Ma, Yu Yang, Xiangwei Li, Feng Zhou, Cong Gao, Mufei Li, Lei Gao, The Association of Sport Performance with ACE and ACTN3 Genetic Polymorphisms: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One. 2013; 8 (1): e54685.-OSO, Juan del et al. ACTN3 R577X Genotype and Exercise Phenotypes in Recreational Marathon Runners. Genes, 10(6): 413-422, 2019. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/genes10060413. —Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6627880/.ROMCY, Davi Moreira Lima; RODRIGUES, Abraham Lincoln de Paula; PALACIO, Diogo Queiroz AlleN; ,SILVA, Itamara Araújo; SILVA Carlos Alberto. Perfil da Ingestão de Macronutrientes em Atletas de Jiu-Jitsu: Estudo comparativo entre período pré-competitivo e o período normal de treino. Revista Brasileira de Prescrição e Fisiologia do Exercício; 12(79): 1023-1028, 2018.

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