Cuál es el vínculo entre el aumento de peso y la falta de calcio en adultos mayores

Científicos del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel descubrieron un gen que regula el mineral y puede afectar el metabolismo, independientemente de la dieta

Cuando las dietas fracasan, la gente suele echarle la culpa a los genes. Ahora los científicos respaldan esta idea, demostrando que los genes pueden desempeñar un papel en el aumento de peso en las personas mayores.

En un estudio publicado en 2023, los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel descubrieron que un gen que regula el calcio en las células podría contribuir a un fenómeno común en los adultos mayores: el frustrante aumento de grasa y la correspondiente pérdida de músculo que a menudo ocurre con la edad, incluso cuando las personas no hacen cambios en su dieta.

El calcio es conocido por ser el principal mineral de nuestros huesos, pero también se almacena en compartimentos celulares especializados en nuestro cuerpo, donde actúa como un “mensajero” biológico que transmite información entre las células. Para mantener esta función, una célula debe reponer sus reservas de calcio cada vez que se libera el mineral.

Los científicos del Instituto Weizmann que particiaron de la investigación: Dra. Yael Kuperman, Dr. Inbal Biton, Prof. Eitan Reuveny, Dra. Diana Gataulin y Dr. Izhar Karbat (gentileza Inst. Weizmann)

Un sistema de dos unidades dentro de las células regula la reposición: la primera es un sensor que monitorea la cantidad de calcio en existencia; la segunda es un canal unidireccional en la membrana celular que permite el paso del calcio. El canal normalmente está cerrado al tráfico, y solo se abre para permitir el paso de iones de calcio cuando el sensor detecta un agotamiento de las reservas.

Los científicos del grupo de investigación del profesor Eitan Reuveny en los departamentos de Ciencias Biomoleculares y Neurociencia Molecular del Instituto Weizmann pensaron que este mecanismo regulador, que mantiene los niveles de calcio de las células dentro del rango adecuado, podría estar involucrado en los cambios metabólicos que tienen lugar en el cuerpo humano a medida que envejece. Los investigadores habían comenzado a estudiar el mecanismo en 2012, cuando descubrieron una proteína llamada SARAF que puede limitar la entrada de calcio en las células al bloquear el sensor de calcio cuando los depósitos están llenos, cortando su comunicación con el canal.

En el nuevo estudio, dirigido por la Dra. Diana Gataulin, del grupo de investigación de Reuveny, los científicos analizaron el papel regulador más amplio que creían que podía desempeñar esta proteína en el organismo. Para ello, compararon ratones normales con ratones modificados genéticamente en los que se había eliminado el gen de producción de SARAF.

El efecto más visible de la eliminación fue la ralentización del metabolismo de los ratones y el aumento de la grasa corporal. A los tres meses de edad, estos ratones ya pesaban un 10 % más que los ratones sin la modificación. La ralentización del metabolismo se agravó con el tiempo, de modo que al cumplir un año, los ratones sin la actividad del gen SARAF pesaban un 20 % más que los ratones de control.

La Fundación estadounidense para los Institutos Nacionales de Salud sugieren que la prevalencia de la obesidad sarcopénica alcanza su punto máximo a los 80 años (Imagen Ilustrativa Infobae)

Los ratones son animales nocturnos, extremadamente activos en condiciones de poca luz, pero los ratones obesos se movían menos de lo normal durante la noche. La composición de sus tejidos cambió gradualmente, y una mayor parte de su cuerpo se convirtió en grasa y menos en músculo. Una tomografía computarizada mostró que la grasa se acumulaba principalmente en el abdomen (de manera similar a como tiende a acumularse la grasa en las personas mayores) y que las gotitas de grasa individuales dentro de las células crecían significativamente.

Los investigadores también descubrieron que los ratones que carecían del gen SARAF tenían niveles más altos de grasa blanca, el tipo relacionado con la obesidad, que se acumulaba a expensas de la grasa parda, el tipo que es beneficioso para el metabolismo saludable y la producción de calor.

Cuando los ratones cumplieron un año (una edad mediana para un ratón), la grasa blanca también se había acumulado en sus hígados, lo que les causaba la enfermedad del hígado graso. Esta enfermedad aumenta el riesgo de cirrosis hepática y cáncer. Estos ratones también sufrieron hipotiroidismo, que ralentiza el metabolismo y contribuye a la obesidad.

Los ratones modificados genéticamente sufrieron todos estos cambios a pesar de comer la misma dieta y mantener los mismos niveles de azúcar en sangre que los ratones de control.

Genes de la grasa: a la edad de un año, un ratón que carecía de actividad del gen SARAF (izquierda) pesaba un 20 por ciento más que un ratón sano (derecha) (Instituto Weizmann)

A continuación, los científicos exploraron el mecanismo potencial por el cual SARAF afecta el metabolismo. Primero se centraron en la hormona vasopresina, que es secretada por la glándula pituitaria en respuesta a una señal del cerebro que indica que el cuerpo necesita un impulso de energía.

La vasopresina desencadena rápidamente una liberación de mensajeros de calcio de los reservorios celulares, lo que indica al cuerpo que acelere la producción de energía. Cuando los científicos añadieron vasopresina a células hepáticas de ratones que carecían de SARAF, el calcio se liberó más lentamente de lo debido.

Esto significa que, en lugar de alcanzar su nivel máximo cuando el cuerpo necesitaba un flujo de energía, el calcio en esas células alcanzó sus niveles más altos mucho más tarde. En otras palabras, las células hepáticas tardaron mucho tiempo en responder a la señal de la vasopresina, y finalmente produjeron demasiada energía, demasiado tarde.

Muestras de tejido de un ratón sano (fila superior) y un ratón que carecía del gen SARAF (fila inferior) (Instituto Weizmann de Ciencias)

Dado que la energía no utilizada se almacena en forma de grasa, estos hallazgos revelan un posible mecanismo molecular detrás de lo que se conoce como obesidad sarcopénica, un término que describe el aumento de peso relacionado con la edad que no está relacionado con la dieta y está acompañado de pérdida de masa muscular y un aumento desproporcionado de la grasa corporal.

“Nuestros hallazgos sugieren que la actividad alterada de SARAF es una posible causa de la obesidad sarcopénica”, dice Gataulin.

“La obesidad es una epidemia mundial que supone un riesgo para la salud de cientos de millones de personas”, afirma Reuveny. “El descubrimiento de un gen con una participación clave en la obesidad relacionada con la edad abre el camino al desarrollo de tratamientos médicos para esta afección”.

Reuveny señala, sin embargo, que el efecto de los genes sobre el aumento de peso relacionado con la edad no es inmutable.

“Cuando sometimos a ratones obesos genéticamente modificados a un estricto programa de entrenamiento, lograron perder peso”, afirma Reuveny y agrega que “la actividad física puede ser especialmente importante a medida que las personas envejecen, a la luz de la predisposición genética a la obesidad que puede desarrollarse más adelante en la vida”.

*En el estudio también participaron los siguientes investigadores: la Dra. Yael Kuperman, el Dr. Michael Tsoory y la Dra. Inbal Biton del Departamento de Recursos Veterinarios de Weizmann; Tomer Nataniel y el Dr. Raz Palty del Technion – Instituto Tecnológico de Israel; y el Dr. Izhar Karbat y la Dra. Anna Meshcheriakova del Departamento de Ciencias Biomoleculares de Weizmann.