Biología molecular, el concepto de la nutrición molecular

El punto de partida lógico para este análisis es demostrar la utilidad de la biología molecular en ciertas áreas de la nutrición clínica.

La biología molecular puede servir de puente entre las ciencias fundamentales de la biofísica y la bioquímica y el conocimiento de los órganos y los tejidos, el cual ha sido el territorio de los clínicos, aunque no siempre desde el punto de vista de la nutrición convencional.

Las aplicaciones de la biología molecular en realidad se relacionan con todos los niveles de la ciencia de la nutrición, a saber:

1. La investigación básica, utilizada para comprender los mecanismos fundamentales de la enfermedad metabólica y la forma como se pueden modificar para obtener un efecto favorable.
2. La “terapéutica”, mediante la cual los nutrientes específicos y los factores reguladores se usan para modificar la expresión genética y el metabolismo corporal.
3. El “diagnóstico”, usado para definir los desórdenes metabólicos y nutricionales de posible origen genético.

Para el nutricionista clínico, estas dos últimas categorías son las más atractivas, quizás porque reducen al mínimo la necesidad de contar con conocimientos de bioquímica.

ADN complementario

En el corazón de la biología molecular moderna están los métodos basados en el concepto de la clonación del “ADN complementario”, o cADN. Con el cADN se pueden usar muchos enfoques experimentales poderosos para estudiar la regulación metabólica a nivel molecular.

Puesto que no se trata en este análisis de describir en detalle todos los pasos que intervienen en la clonación del cADN, remitimos al lector a otros textos.(4,5) En pocas palabras, el mARN se aísla y purifica a partir del tejido de interés para que sirva de matriz en la cual se forman cadenas de ADN complementarias a las secuencias de ARN.

De ahí la designación de cADN o ADN complementario. Una vez aislado el cADN específico, es fácil el proceso de insertarlo en un plásmido para luego generar millones de copias replicando el plásmido en una bacteria huésped.

A partir de las secuencias de cADN se han derivado numerosas secuencias de proteínas pertinentes para la nutrición.

(Lea También: Nutrición Clínica, ADN Recombinante)

Tal como se ilustra en la tabla 1.(6,7)

Esta técnica se puede aplicar fácilmente en estudios nutricionales con animales o con seres humanos, usando preparaciones de ARN obtenidas de muestras de biopsia con aguja.

En la figura 1 aparecen los cambios en la expresión del mARN para el factor de crecimiento tipo insulina (IGF-1) en tejido hepático fetal durante el periodo de ayuno materno. Hay una reducción marcada de la cantidad de transcripciones del IGF-1 por el mARN.(8)

La hormona IGF-1 es una determinante esencial de la tasa de crecimiento tisular y, por consiguiente, podría ser importante regular su transcripción durante las distintas condiciones nutricionales.

Se ha demostrado que los cambios en la ingesta de nutrientes alteran los niveles del mARN para los receptores de la hormona de crecimiento en el hígado, del IGF-1 en el hígado y otros tejidos, de las proteínas de unión del IGF-1, y de los receptores del IGF-1.(6,7) El método es muy prometedor en lo que se refiere a definir la base molecular de la correlación que existe entre el estado nutricional y las vías reguladoras del crecimiento.