El concepto darwiniano de la allostasis. Epigénesis / The Darwinian concept of allostasis. Epigenetic programming

El concepto de allostasis fué establecido a finales del siglo pasado como el conjunto de respuestas de los organismos vivos, regidas por el cerebro, para conservar su equilibrio interno y, por tanto, su supervivencia. Pero todo ello tiene resonancias Darwinianas . Cuestiones establecidas en el siglo XX. El axis HPA - hipotálamo -pituitaria-adrenal- es el más importante entre todos los sistemas movilizados por la allostasis. Y este axis se programa en periodo gestacional en los mamíferos. Cuando circunstancias de estrés maternal activan su axis HPA, grandes cantidades de glucocorticoides (GC) pasan al feto, y su axis HPA se programa de forma anómala, e irreversible en periodo adulto, además, se reduce el peso al nacimiento. Y todo ello es factor de riesgo de posibles patologías adultas (diabetes 2, cardiovasculares o hipertensión crónica). La causa es la reducción de receptores de glucocorticoides (GR) en el hipocampo, ya que ellos ejercen una acción tónica en la retroalimentación negativa del axis HPA. Sin embargo, se desconocía, en el siglo XX, por qué mecanismo los GC reducen la expresión de GR en hipocampo. Cuestiones establecidas en siglo XXI. Se eligen y exponen una serie de trabajos publicados en el siglo XXI sobre esta vertiente que nos han llevado al conocimiento de que la reducción en hipocampo de los GR se produce por un mecanismo epigenético. Sucintamente, se enumeran los principales mecanismos epigenéticos conocidos. Finalmente, se enuncian las grandes posibilidades terapéuticas que abren estos mecanismos epigenéticos para el futuro y para la posible explicación de procesos evolutivos

At the end of last Century the concept of allostasis was proposed as the group of responses from live beings, regulated by the brain, leading to maintain the organism balance and, therefore, to survival. But this concept has clear Darwinian significance. Questions established in the XX Century. The HPA (hypothalamus-pituitary-adrenal gland) axis is the most important among all regulatory systems triggered by allostasis, and it is programmed during the gestational period in mammals. Under a stressful situation the mother HPA axis operates secreting high amounts of glucocorticoids (GC) that get into the foetus affecting to the normal HPA programming; this abnormal development is irreversible in adulthood and will also reduce birth weight. Besides, it is a risk factor for possible adult pathologies such as diabetes mellitus type 2, cardiovascular disease or chronic hypertension. The reason is the decrease of glucocorticoid receptors (GR) in hippocampus, since they are crucial for the negative feedback of HPA axis. However, the mechanism by which GC reduce GR expression in hippocampus was unknown in the XX Century. Questions established in the XXI Century. A number of research articles published in the XXI Century reporting information about the epigenetic mechanism involved in the hippocampal reduction of GR are selected and presented. The main epigenetic mechanisms known up to date are also mentioned. Finally, the great therapeutic possibilities of the epigenetic mechanisms in the near future are enunciated as well as the possible explanation of evolutional processes

Balance energético: Leptina / Energy balance: Leptin

El estudio de la regulación del balance energético ha ocupado distintas vertientes de investigación y su confluencia ha conducido al descubrimiento de una hormona, la leptina. Los desajustes del balance energético conducen a estados patológicos cuya verdadera etiología no se comprenderá hasta que no se conozca totalmente la regulación de la homeostasis energética. En 1953, se estableció que existía un sistema adipostático en los mamíferos según el cual el equilibrio entre la ingesta y la energía gastada permite mantener estable la masa adiposa. Por otra parte, se había venido estudiando sobre roedores, en los que se producían daños hipotalámicos, el posible control cerebral del apetito, y se estableció que algunos núcleos hipotalámicos, como el ventromedial, el dorsomedial, y el núcleo arcuato, secretan neuropéptidos orexigénicos o anorexigénicos que, fijándose sobre receptores cerebrales, abren o cierran respectivamente el apetito. Se puede afirmar que el descubrimiento de la leptina en 1994, péptido secretado fundamentalmente por el tejido adiposo, ha sido una pieza clave para comprender la interacción entre el almacén de energía, en forma de grasa periférica, y los núcleos hipotalámicos conocidos como reguladores de la conducta de comer. La leptina plasmática disminuye con el ayuno y aumenta después de la sobrealimentación, y existe una correlación positiva entre los niveles de leptina y la masa grasa, así como entre los niveles de leptina e insulina. El conocimiento de la estructura de los receptpres de leptina e insulina. El conocimiento de la estructura de los receptores de leptina y de las señales que emiten, ha permitido identificarlos como pertenecientes uno de los receptores de citoquinas; además, la leptina estimula la proliferación de timocitos. Ello ha llevado a identificar la leptina como una citoquina perteneciente a la familia de la interleuquina -6. Sus acciones más importantes las realiza a través del cerebro, en donde existen sus receptores, y para lo cual tiene que ser transportada a éste desde la periferia. Además del tejido adiposo, es secretada también por la placenta, el tejido esquelético, la pared del estómago y el epitelio mamario. La mayor parte de la ingente investigación realizada sobtr la leptina se ha hecho sobre roedores mutantes con mutación autosomal recesiva, de los cuales los más estudiados han sido los ratones ob/ob y los db/db que no tienen leptina o no tienen sus receptores, respectivamente. Pero su acción fundamental parece ser la de adaptar el organismo, a través del cerebro, a una situación fr syuno, provocando además, con su decrecimiento, la apertura del apetito. Contrariamente, la inyección de leptina periférica o intracerebral produce saciedad. Desde 1999, y sobre todo en los últimos años la ruta cerebral de la leptina, abriendo o inhibiendo el apetito, se ha complicado por el establecimiento del llamado Sistema Melanocortina Central. Se piensa que el mediador de las acciones cerebrales de inhibición de la ingesta que produce la llegada cerebral de leptina, es la hormona Melanocortina Central. Se piensa qu el mediador de las acciones cerebrales de inhibición de la ingesta que produce la llegada cerebral de leptina, es la hormona Melanocortina (AlfaMSH). Muy recientemente está siendo estudiada la posibilidad de utilizar el bloqueo de alfaMSH o sus receptores en la terapéutica de estados de caquexia. La leptina, que comenzó siendo considereda una hormona antiobesidad. La leptina, que comenzó siendo considerada una hormona antiobesidad, ha producido una verdadera revolución científica en el conocimiento de la homeostasis energética (AU)

Bases moleculares de la patología del crecimiento / Molecular bases of growth pathology

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