La tesi doctoral de Zhi Xin Yau Qiu aporta noves evidències sobre l'origen de la leptina en l'estómac fetal, alhora que mostra que un subministrament adequat de leptina i colina durant el període perinatal pot tenir efectes positius de protecció enfront del desenvolupament de l'obesitat 

La salut metabòlica i la predisposició a desenvolupar obesitat estan estretament relacionades amb les condicions nutricionals durant la gestació i la lactància. En les últimes dècades, la comunitat científica ha aprofitat la condició de plasticitat associada al desenvolupament en la recerca d'estratègies per prevenir l'obesitat centrant-se, per exemple, en la progènie amb una tendència programada envers el desenvolupament d'obesitat i/o sobrepès.

El Laboratori de Biologia Molecular, Nutrició i Biotecnologia (LBNB) de la Universitat de les Illes Balears ha descrit prèviament en rates que la suplementació fisiològica amb leptina durant la lactància pot contribuir a la reversió i/o millora dels efectes de la mala programació metabòlica causats per una restricció calòrica materna durant la gestació.

També s'ha descrit que l'àcid fòlic i la colina (un nutrient essencial present en la llet materna) afecten la programació metabòlica perquè estan implicats en processos de metilació d'ADN i histones. La leptina també és fonamental durant la gestació, i la seva presència prèviament detectada en l'estómac de fetus de rata (de gestació avançada) i de rates nounades suggereix que la leptina de l'estómac podria tenir un paper fisiològic en els fetus a l’etapa final que mereix ser investigat, així com l’origen.

D'altra banda, l'obesitat materna ha estat relacionada amb la desregulació de la leptina, una condició que pot afectar el creixement fetal i la predisposició de la progènie a desenvolupar obesitat. Per contra, s'ha vist en rosegadors que la suplementació materna amb donadors de grups metil, com són l'àcid fòlic i la colina, pot contrarestar la mala programació induïda per l'obesitat materna.

Leptina per a revertir la mala nutrició

Amb aquests antecedents, la tesi doctoral de Zhi Xin Yau Qiu, defensada en la Universitat de les Illes Balears i duta a terme en el LBNB, ha establert dos objectius principals. En primer lloc, aprofundeix sobre els efectes de la suplementació fisiològica amb leptina^* durant la lactància, i la seva capacitat de revertir els efectes perjudicials causats per la restricció calòrica materna lleu (20 per cent), en un model de rates Wistar i centrant-se en el perfil de metabòlits del fetge (un teixit clau per a la regulació metabòlica). Aquesta tesi també ha estudiat els possibles efectes combinats o sinèrgics de la suplementació oral conjunta de leptina amb colina o àcid fòlic, també a dosis fisiològiques, en la reversió i/o millora de la mala programació metabòlica associada a la malnutrició gestacional.

Els principals resultats respecte del primer objectiu principal demostren que la suplementació fisiològica amb leptina durant la lactància és capaç de revertir, almenys parcialment, la majoria de les alteracions associades a una restricció calòrica materna lleu observades en els nivells de metabòlits clau del fetge i en els nivells d'expressió de gens relacionats amb el metabolisme energètic en fetge, teixit adipós blanc inguinal, teixit adipós marró i hipotàlem. En aquesta tesi també s'ha evidenciat que alguns efectes de programació de la leptina poden ser modulats per la cosuplementació^* amb àcid fòlic i colina.

L'origen de la leptina en l'estómac fetal

El segon objectiu principal de la tesi doctoral de Zhi Xin Yau Qiu ha estat estudiar la producció ontogènica de leptina en l'estómac fetal i els teixits extraembrionaris durant la gestació avançada, també en rates, i si una alimentació materna amb Western Diet^* (dieta obesogènica) i la suplementació amb colina durant la gestació podrien contribuir a modular els nivells de leptina^*, una altra vegada en l'estómac fetal i teixits extraembrionaris clau. Relacionat amb això, també va investigar si la suplementació prenatal amb colina podria revertir o prevenir els possibles efectes de mala programació metabòlica, causats per una dieta materna obesogènica, sobre l'hipotàlem fetal.

Els resultats suggereixen la contribució de la leptina del líquid amniòtic en la leptina de l'estómac fetal en la gestació avançada i revelen una transició en la detecció de leptina^* en la placenta, específicament de difusa al llarg de tota la placenta a localitzada en la zona del laberint durant la gestació tardana. Finalment, es mostra que l'alimentació materna amb Western Diet pot alterar els nivells de leptina en la placenta, el líquid amniòtic i l'estómac en la gestació avançada, encara que la majoria d'aquests canvis són revertits (o previnguts) per la suplementació materna amb colina. A més, l'alimentació materna amb Western Diet, en general, impedeix els efectes de la suplementació amb colina (potencialment positius) en la programació primerenca de determinats gens de l'hipotàlem involucrats en el control del metabolisme energètic.

En general, la tesi doctoral de Zhi Xin Yau Qiu aporta més evidències sobre el paper de la suplementació fisiològica amb leptina durant la lactància, en la reversió dels efectes de la mala programació metabòlica produïts per una restricció calòrica materna lleu durant la gestació, així com la capacitat de l'àcid fòlic i la colina de modular els efectes de la leptina en la programació metabòlica.

Els resultats també aporten noves evidències sobre l'origen de la leptina en l'estómac fetal i mostren que, en la gestació avançada, els nivells de leptina en l'estómac fetal i en compartiments extraembrionaris clau, així com l'expressió hipotalàmica de gens relacionats amb el control del metabolisme energètic, poden ser específicament modulats per l'alimentació materna amb Western Diet (una condició negativa) i la suplementació materna amb colina (una condició positiva promotora d'efectes saludables) durant la gestació.

En global, un subministrament adequat de leptina i colina durant el període perinatal pot tenir efectes positius en la programació metabòlica que poden ajudar a la protecció enfront del desenvolupament d'obesitat, especialment en la progènie de mares sotmeses a una nutrició inadequada durant la gestació.

Fitxa de la tesi doctoral

• Títol: Perinatal role of leptin and its interaction with bioactive compounds related to one carbon metabolism: a nutrigenomics approach
• Autora: Zhi Xin Yau Qiu
• Programa de doctorat: Nutrigenòmica i Nutrició Personalitzada
• Directors: Ana María Rodríguez Guerrero i Andreu Palou Oliver 

Data de publicació: 05/02/2020