Nuestro estudio es el primero en conectar un alelo de inserción con dietas vegetarianas, y el alelo de deleción con una dieta marina,
Una variación genética ha evolucionado en poblaciones que han consumido una dieta basada en plantas durante cientos de generaciones, como en India, África y partes de Asia Oriental.
Una versión diferente del alelo adaptada a una dieta marina fue descubierta entre los inuit en Groenlandia, que consumen principalmente mariscos.
La adaptación permite a estas personas procesar eficientemente los ácidos grasos omega-3 y omega-6 y convertirlos en compuestos esenciales para el desarrollo temprano del cerebro y controlar la inflamación.
En las poblaciones inuit de Groenlandia, una adaptación previamente identificada es opuesta a la encontrada en las poblaciones vegetarianas de larga data: mientras que el alelo vegetariano tiene una inserción de bases 22 (una base es un bloque de construcción de ADN) dentro del gen, esta inserción se encontró que se eliminó en el alelo de los mariscos.
"Es probable que el alelo opuesto impulse la adaptación en los inuit", dice Kaixiong Ye, un investigador postdoctoral que trabaja en el laboratorio de Alon Keinan, profesor asociado de estadísticas biológicas y biología computacional en la Universidad de Cornell.
"Nuestro estudio es el primero en conectar un alelo de inserción con dietas vegetarianas, y el alelo de deleción con una dieta marina", dice Ye.
"Es el ejemplo más interesante de adaptación local que tuve la fortuna de ayudar a estudiar", dice Keinan. "Varios estudios han señalado la adaptación en esta región del genoma. Nuestros análisis se combinan para mostrar que la adaptación está impulsada por la inserción de una pequeña porción de ADN que conocemos su función. Además, cuando llegó a los esquimales groenlandeses, con su dieta marina rica en omega-3, podría haber sido perjudicial ".
FADS1 y FADS2 son enzimas que son esenciales para convertir ácidos grasos omega-3 y omega-6 en productos posteriores necesarios para el desarrollo del cerebro y el control de la inflamación. Los consumidores de carnes y mariscos tienen menos necesidad de aumentar las enzimas FADS1 y FADS2 para obtener una nutrición adecuada debido a que su proceso de conversión de ácidos grasos omega-3 y omega-6 es más simple y requiere menos pasos.
Nutrición personalizada
Publicado en la revista Biología Molecular y Evolución, el nuevo estudio se basa en el trabajo anterior del autor principal Tom Brenna, profesor de nutrición humana y de química, quien mostró que la inserción puede regular la expresión de FADS1 y FADS2 y la hipótesis de que podría ser una adaptación en poblaciones vegetarianas.
Los investigadores analizaron las frecuencias del alelo vegetariano en 234, principalmente indios vegetarianos y estadounidenses 311, y encontraron el alelo vegetariano en 68 por ciento de los indios y en solo 18 por ciento de estadounidenses. El análisis con los datos del 1,000 Genomes Project encontró de manera similar el alelo vegetariano en 70, porcentaje de asiáticos del sur, 53 en porcentaje de africanos, 29 en porcentaje de asiáticos orientales y 17 en porcentajes de europeos.
"Los europeos del norte tienen una larga historia de beber leche y absorbieron suficientes productos finales de la leche para el metabolismo de ácidos grasos de cadena larga, por lo que no tienen que aumentar la capacidad de sintetizar esos ácidos grasos a partir de precursores", dice Ye.
"Una de las implicaciones de nuestro estudio es que podemos utilizar esta información genómica para tratar de adaptar nuestra dieta de manera que coincida con nuestro genoma, que se llama nutrición personalizada".
Los investigadores aún no están seguros de cuándo se produjo la adaptación, ya que los análisis de los genomas de chimpancés o orangután no descubrieron el alelo vegetariano. Pero hay evidencia del alelo en los primeros genomas homínidos de Neanderthal y Denisovan.
"Es posible que en la historia de la evolución humana, cuando las personas migraron a diferentes entornos, a veces comían una dieta basada en plantas y a veces comían una dieta basada en el mar, y en diferentes períodos de tiempo estos alelos diferentes eran adaptativos", es decir los alelos tienen una tendencia a evolucionar bajo presiones dietéticas.
Los Institutos Nacionales de Salud y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos financiaron el trabajo.
Fuente: Cornell University
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