Cambios epigenéticos persistentes y neuroinflamación

La obesidad vinculada a la degeneración macular

Un estudio canadiense publicado en la prestigiosa revista Science aclara un nuevo mecanismo molecular que puede causar la degeneración macular relacionada con la edad (AMD).

Autor/a: Masayuki Hata, Elisabeth M. M. A. Andriessen, Maki Hata, Roberto Diaz-Marin, et al.

Fuente: Past history of obesity triggers persistent epigenetic changes in innate immunity and exacerbates neuroinflammation

Cambios inmunológicos persistentes después de la obesidad

Un período anterior de obesidad causado por una dieta rica en grasas en ratones produce cambios persistentes en la inmunidad innata incluso después de la pérdida de peso y la normalización del metabolismo. Hata et al. encontró que dicha obesidad inducida por la dieta en ratones, incluso después de que se resolvió, condujo a cambios epigenéticos persistentes en la cromatina en los macrófagos asociados con una mayor expresión de genes que funcionan en las respuestas inflamatorias.

Los experimentos con trasplantes de tejido adiposo o médula ósea implicaron alteraciones de las células mieloides en la exacerbación de las respuestas inflamatorias a las lesiones oculares inducidas experimentalmente. Si ocurren procesos similares en humanos, los autores proponen que tales cambios podrían contribuir a la predisposición a la degeneración macular relacionada con la edad asociada con la obesidad. —LBR

Resumen

La degeneración macular relacionada con la edad es una afección neuroinflamatoria prevalente y una de las principales causas de ceguera impulsada por factores genéticos y ambientales, como la obesidad. En las enfermedades del envejecimiento, los factores modificables pueden combinarse a lo largo de la vida. Informamos que la obesidad inducida por la dieta en una etapa más temprana de la vida desencadena una reprogramación persistente del sistema inmunitario innato, que dura mucho después de la normalización de las anomalías metabólicas. El ácido esteárico, que actúa a través del receptor tipo Toll 4 (TLR4), es suficiente para remodelar los paisajes de la cromatina y mejorar selectivamente la accesibilidad en los sitios de unión para la proteína activadora 1 (AP-1). Las células mieloides muestran menos fosforilación oxidativa y cambio a la glucólisis, lo que en última instancia conduce a la transcripción de citocinas proinflamatorias, el agravamiento de la angiogénesis retiniana patológica y la degeneración neuronal asociada con la pérdida de la función visual. Así, una historia pasada de obesidad reprograma los fagocitos mononucleares y predispone a la neuroinflamación.


Comentarios

Los antecedentes de obesidad desencadenan cambios epigenéticos persistentes en la inmunidad innata y exacerban la neuroinflamación.

La investigación en el Hôpital Maisonneuve-Rosement, en Montreal, muestra cómo los factores estresantes de la vida, como la obesidad, reprograman las células del sistema inmunológico y las vuelven destructivas para el ojo a medida que envejece.

"Queríamos saber por qué algunas personas con una predisposición genética desarrollan degeneración macular relacionada con la edad (AMD) mientras que otras no", dijo el profesor de oftalmología de la Universidad de Montreal, Przemyslaw (Mike) Sapieha, quien dirigió el estudio de su becario postdoctoral, el Dr. Masayuki Hata.

“Aunque se ha invertido un esfuerzo considerable en comprender los genes responsables de la degeneración macular relacionada con la edad (AMD), las variaciones y mutaciones en los genes de susceptibilidad solo aumentan el riesgo de desarrollar la enfermedad, pero no la causan”, explicó Sapieha. "Esta observación sugiere que debemos obtener una mejor comprensión de cómo otros factores, como el medio ambiente y el estilo de vida, contribuyen al desarrollo de la enfermedad".

La degeneración macular relacionada con la edad (AMD) es una de las principales causas de ceguera irreversible en todo el mundo y afectó a aproximadamente 196 millones de personas en 2020. Se presenta en dos formas:

  1. AMD seca, caracterizada por la acumulación de depósitos grasos en la parte posterior del ojo y la muerte de las células nerviosas en el ojo.
  2. AMD húmeda, que se caracteriza por vasos sanguíneos enfermos que se desarrollan en la parte más sensible del tejido que genera la vista, llamada mácula.

Contacto con patógenos

Ya se sabe que el sistema inmunitario en el ojo de una persona con degeneración macular relacionada con la edad (AMD) se vuelve desregulado y agresivo. Normalmente, las células inmunitarias mantienen el ojo sano, pero el contacto con patógenos como bacterias y virus puede hacer que salgan mal.

Al mismo tiempo, las células inmunitarias también se activan cuando el cuerpo se expone a factores estresantes como el exceso de grasa en la obesidad, lo que hace que el sobrepeso sea el factor de riesgo no genético número uno para desarrollar degeneración macular relacionada con la edad (AMD), después del tabaquismo.

En su estudio, Sapieha y Hata utilizaron la obesidad como modelo para acelerar y exagerar los factores estresantes experimentados por el cuerpo a lo largo de la vida.

Descubrieron que la obesidad transitoria o un historial de obesidad conduce a cambios persistentes en la arquitectura del ADN dentro de las células inmunitarias, haciéndolas más susceptibles a producir moléculas inflamatorias.

“Nuestros hallazgos brindan información importante sobre la biología de las células inmunitarias que causan la AMD y permitirán el desarrollo de tratamientos más personalizados en el futuro”, dijo Hata, ahora profesor de oftalmología en la Universidad de Kyoto, en Japón.

Los investigadores esperan que su descubrimiento lleve a otros científicos a ampliar su interés más allá de las enfermedades relacionadas con la obesidad a otras enfermedades caracterizadas por un aumento de la neuroinflamación, incluida la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis múltiple.


Acerca de este estudio

"La historia pasada de la obesidad desencadena cambios epigenéticos persistentes en la inmunidad innata y exacerba la neuroinflamación", de Mike Sapieha y Masayuki Hata, se publicó en Science.

Mike Sapieha es director de la Unidad de Investigación de Enfermedades Neurovasculares Oculares en el Centro de Investigación del Hospital Maisonneuve-Rosemont asociado con CIUSSS de l'Est-de-l'Île-de-Montréal. También ocupa la Cátedra de Investigación de Canadá en Biología Celular de la Retina y la Cátedra del Fondo de Investigación de Oftalmología de la Université de Montréal, y la Beca Wolfe Professorial en Investigación de la Visión Traslacional.

Masayuki Hata fue becario postdoctoral en el laboratorio de Mike Sapieha. Ahora es profesor asociado en el Departamento de Oftalmología y Ciencias Visuales de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kyoto en Japón.