Lactancia y corazón: Cómo la leche materna es esencial para que el corazón neonatal madure tras el nacimiento
¡Hola a tod@s! Me llamo Ana Paredes y en este post os voy a explicar nuestra última investigación que ha sido publicada recientemente en la revista Nature. En ella, descubrimos el mecanismo molecular por el cual la leche materna contribuye de modo fundamental a que el corazón del neonato madure justo después del nacimiento. Este trabajo, que he desarrollado durante mi tesis doctoral, se ha llevado a cabo en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), bajo la supervisión de la Dra. Mercedes Ricote. Además, han participado grupos con los que colaboramos científicamente y que trabajan en numerosos centros de investigación nacionales e internacionales, tales como el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) y el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB), ambos pertenecientes al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la Universidad de Barcelona (UB), el Instituto de Biología Funcional y Genómica/ Universidad de Salamanca (IBFG/USAL), la CEMBIO/CEU San Pablo, el CIBER de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV) y el Instituto Karolinska (Suecia).
¿Por qué el corazón necesita madurar después del nacimiento?
El corazón requiere un alto aporte de energía para mantener el latido cardiaco durante toda la vida del organismo. Por ello, los cardiomiocitos, las células contráctiles del corazón, son capaces de oxidar una gran variedad de sustratos (glucosa, lípidos, lactato, aminoácidos y cuerpos cetónicos) dependiendo de su contexto fisiológico. Un ejemplo de esta flexibilidad metabólica es la denominada “transición fetal-neonatal metabólica”. Durante la gestación, el corazón fetal utiliza glucosa y lactato para producir ATP (la principal molécula energética celular). Sin embargo, tras el nacimiento, el músculo cardíaco deja de oxidar azúcares y comienza a consumir ácidos grasos a través de la mitocondria como principal fuente de energía. Aunque esta adaptación metabólica es crucial para permitir el latido cardiaco fuera del útero y, así, asegurar la supervivencia neonatal, se desconocían los mecanismos moleculares y ambientales que controlan esta transición.
¿Quién es RXR y por qué controla el metabolismo cardiaco?
Para descifrar los mecanismos moleculares y las señales que están implicados en la maduración del corazón nos hemos centrado en estudiar el papel de una proteína llamada Receptor X de Retinoide (RXR). RXR es un factor de transcripción que, como tal, es capaz de encender la expresión de genes, pero únicamente cuando es activado por determinados ligandos. Gracias a este sistema, la célula es capaz de integrar cambios en el estatus celular y así adaptar su perfil transcripcional a nuevos contextos fisiológicos.
Pero, ¿por qué es importante RXR para el corazón? Nuestros experimentos muestran que un corazón normal necesita comenzar a expresar y activar toda la maquinaria para consumir ácidos grasos en la mitocondria justo después del nacimiento. Sin embargo, si eliminamos a RXR de las células, estos corazones no son capaces de activar este programa genético y, en consecuencia, no pueden producir ATP (la principal molécula energética de la célula) a partir de lípidos. Por el contrario, mantienen un alto consumo de glucosa, lo que es característico del corazón fetal. Este metabolismo aberrante provoca una disfunción cardiaca letal a las 24 horas de vida. Por tanto, concluimos que la señalización de RXR es esencial para que el corazón comience a consumir grasas, asegurando su funcionamiento y, por tanto, la supervivencia del organismo tras el nacimiento.
El GLA de la leche materna es el ligando endógeno que activa a RXR
El nacimiento constituye un desafío fisiológico para el recién nacido. Basado en nuestros descubrimientos anteriores, habíamos identificado a RXR como un regulador clave en la maduración metabólica del corazón. Sin embargo, ¿cuál es la molécula que a su vez es responsable de activar a RXR tan rápidamente tras el nacimiento? La leche materna aporta numerosas señales hormonales que promueven la adaptación del neonato al medio extrauterino. Por tanto, pensamos que la molécula activadora de RXR podía ingerirse mediante la lactancia.
Nuestros experimentos muestran que la leche materna es esencial para activar a RXR y que, específicamente, el ácido graso g-linolénico (GLA) es la molécula que actúa como ligando fisiológico para este factor de transcripción. De hecho, los ratones que ingieren una leche materna deficiente en GLA se comportan como aquellos en los que eliminamos RXR, manifestando un fallo en la capacidad de consumir grasas y la consecuente disfunción cardíaca que conduce a la muerte neonatal.
Activación de RXR por GLA. Imagen del artículo original
Y ahora…¿qué?
Nuestro estudio ha caracterizado el mecanismo molecular mediante el cual la leche materna controla la maduración cardiaca neonatal, asegurando la supervivencia de la progenie. Este descubrimiento supone un avance muy importante en la comprensión de los procesos de comunicación entre la fisiología materna y neonatal, campo en el que todavía hay grandes interrogantes sin resolver. Este trabajo tiene una orientación básica, y se necesitan futuros estudios para entender y confirmar las implicaciones del GLA en recién nacidos humanos. Es importante resaltar que las leches de fórmula que necesitan tomar los recién nacidos que por cualquier circunstancia no pueden ser alimentados con leche materna, contienen GLA dentro de lo que generalmente se denominan ácidos grasos omega-6 en la información nutricional de dichas leches, lo que garantiza el correcto desarrollo cardiaco de dichos recién nacidos. Actualmente, estamos trabajando en averiguar si la regulación descubierta dependiente de la interacción GLA-RXR es un proceso general y, por tanto, es importante para la maduración de otros órganos además del corazón. Por el momento, existen algunas evidencias que concluyen que la cantidad de GLA en la leche materna es importante para el crecimiento del bebé. En un futuro, también nos parece muy interesante investigar el posible papel beneficioso del GLA en el control de determinados problemas asociados a bebés prematuros.
Links de interés
Paredes, A., Justo-Méndez, R., Jiménez-Blasco, D. et al. γ-Linolenic acid in maternal milk drives cardiac metabolic maturation. Nature (2023).
About the Author: Ana Paredes
One Comment
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Es interesante e increíble cómo la leche materna desde el inicio de nuestra vida, ocupa un papel importante en nuestras hormonas para un mejor desarrollo.