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12 julio, 2024

Adaptaciones metabólicas durante el embarazo, ¿clave en el éxito de nuestra especie?
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Photocredit: Daniel Reche

Los cambios que ocurren en el metabolismo durante el embarazo llaman la atención a muchos investigadores, pero también, por la parte que les toca, a muchas madres. Si algo nos hace a los humanos una especie única entre los primates es, precisamente, lo exitosos que somos reproduciéndonos. ¿Cómo podemos saber más sobre este tema empleando una mirada evolutiva? En este artículo daremos algunas claves para entender qué adaptaciones esconde nuestro metabolismo, qué nos hace diferentes y, en definitiva, por qué nuestro embarazo es extraordinario en términos de energía.

Que el presente se entiende mucho mejor si comprendemos el pasado es un dogma que se repite habitualmente en las humanidades y ciencias sociales. Sin embargo, afortunadamente la necesidad de investigar de forma cada vez más interdisciplinar ha hecho que este dogma se aplique también a otras ramas científicas. Un buen ejemplo lo encontramos en estudios que, tratando de conocer mejor la fisiología deportiva y la salud actual,1,2 evalúan adaptaciones que pudieron ocurrir en poblaciones del pasado3 y que podrían estar detrás de por qué enfermamos hoy en día.4,5 Al fin y al cabo, somos el producto de millones de años de evolución, y disciplinas como la evolución humana y la antropología biológica pueden contribuir enormemente al estudio actual de la nutrición, la fisiología y la salud en general.

Recientemente he tenido el privilegio de asistir a un seminario impartido por el Profesor Herman Pontzer (reconocido investigador en metabolismo y evolución humana) en el Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (Virginia Tech, EE.UU.), donde trabajo como investigadora postdoctoral. En este seminario, para asombro de una audiencia mayoritariamente sin formación en biología evolutiva, el Profesor Pontzer comentó que la vida se resume en obtener energía y transformarla en bebés, y que la selección natural premia a aquellos que lo hacen de la manera más eficiente. Yo no pude evitar sonreír al ver la reacción de mis compañeros, la mayoría con una larga trayectoria como investigadores en fisiología y metabolismo. Los conceptos detrás de esta afirmación son la base de mi carrera investigadora, pero para el resto de mis colegas, pareció aclararse una cuestión que muchos se preguntan: ¿qué tienen que ver la evolución humana y el metabolismo actual? Pese a que la frase del Profesor Pontzer pueda resultar simplista, es un excelente ejemplo de que, para entender el metabolismo en poblaciones actuales, hay que buscar el origen y el sentido evolutivo de determinadas adaptaciones.

Emplear una perspectiva evolutiva nos ayuda, por lo tanto, a comprender mejor qué nos hace únicos como humanos. Y si en algo destacamos, es en nuestra capacidad de multiplicarnos, independientemente de las dificultades, hambrunas, guerras y pandemias por las que hemos pasado históricamente.

Vídeo. Población humana a través de los tiempos. Crédito: American Museum of Natural History.

Por lo tanto, bajo esta mirada evolutiva, ¿podemos entender las razones de nuestra tasa de crecimiento poblacional si estudiamos los cambios que ocurren durante el embarazo? Toca hablar de kilocalorías, de peso y de composición corporal. 

El metabolismo durante el embarazo

Se ha asumido que, debido a que la madre puede llegar a necesitar un total de 80.000 kcal para llevar a término la gestación,6 durante el embarazo hay que “comer por dos”. Sin embargo, más allá de esta creencia popular, la literatura científica no se pone de acuerdo a la hora de definir los costes del embarazo. Se encuentra normalmente una gran variabilidad entre las madres estudiadas.7,8 Hay mujeres que no ven incrementado su gasto energético basal,9,10 pese a que su cuerpo está generando nuevos tejidos necesarios para crear el feto, la placenta y la acumulación de masa grasa.11 De la misma manera, otras tampoco incrementan el coste de la actividad física como se espera (ante una misma actividad física, el coste de la misma parece no aumentar), aun teniendo un peso corporal mayor.12 Esto se relacionaría con adaptaciones fisiológicas que no se conocen por completo, pero que podrían suponer una mayor eficiencia energética a la hora de realizar actividad física.13,14 Por otro lado, en ocasiones, algunas mujeres se vuelven más sedentarias en esta etapa de manera más o menos inconsciente.15,16 Esto acabaría resultando en menos calorías quemadas al día. Todo parece indicar que no hay verdades universales con respecto al coste del embarazo. 

En 2021, publicamos en la revista American Journal of Human Biology un estudio realizado con 77 mujeres,17 de las cuales 35 se encontraban en el último trimestre de su gestación. Este trabajo se centró en medir el gasto metabólico en reposo y el coste de caminar. El primero es uno de los mayores componentes del gasto energético diario de un individuo,18 y el segundo supone una acción básica que suele estar implícita en numerosas actividades cotidianas. En nuestro artículo,17 la comparación entre el gasto en reposo y caminando determinó que, para un peso corporal similar, las mujeres embarazadas necesitaban menos energía que las no embarazadas. Al comparar a las mujeres embarazadas en dos puntos diferentes de su tercer trimestre (la semana 28 versus la semana 32), las mujeres embarazadas consumían menos energía caminando en la semana 32 que durante la semana 28.

Figura 1. Comparación de la relación entre peso corporal y gasto energético entre mujeres embarazadas y no embarazadas. A) Peso corporal frente al gasto energético en reposo. B) Peso corporal frente al coste de la locomoción. Figura adaptada de Prado-Nóvoa et al., 2021.

Gracias a este estudio propusimos que estas diferencias estarían determinadas por la composición corporal de unas y otras participantes,17 ya que las mujeres gestantes tienen un porcentaje significativamente mayor de masa grasa que las no gestantes. Esta masa grasa se considera metabólicamente menos activa que el resto de tejidos corporales,19 por lo que podría hacer que “pesar lo mismo, no cueste lo mismo”. Además, la masa grasa se acumula de forma natural durante el embarazo, incluso en condiciones de hambruna o sin que las madres varíen significativamente su dieta.20

Se ha propuesto que los estrógenos juegan un papel importante en la acumulación de este tejido durante la gestación.21 Sin embargo, parece que otras adaptaciones ocurren también durante el embarazo. Estas otras adaptaciones, relacionadas con cambios en el microbioma del sistema digestivo,22,23 podrían mejorar la eficiencia durante la gestación en la obtención de determinados macronutrientes de la dieta, como la grasa. Puede, por lo tanto, que las mujeres contemos con toda una serie de mecanismos que nos permitan acumular grasa con más facilidad durante el embarazo. Esto, a su vez, podría estar reduciendo el coste de nuestra gestación. 

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En este sentido, algunos de los mecanismos que acabamos de comentar y de los que disponemos hoy en día, se seleccionaron a lo largo de nuestra evolución como especie, permitiéndonos sobrevivir y reproducirnos con mayor facilidad en el pasado. Una población humana ya extinta tuvo la capacidad de acumular más masa grasa y reproducirse más y mejor. Esta adaptación llegó para quedarse. Así, hoy sabemos que el embarazo es el estado fisiológico con mayor flexibilidad del ciclo vital,6 lo que hace que las mujeres tengamos gestaciones exitosas en condiciones muy diversas.9,24 

La relevancia de la masa grasa a lo largo de la evolución

Disponer de masa grasa como depósito de energía del que tirar en momentos de necesidad energética es una adaptación bien conocida en los Homo sapiens. Se propone, además, que este rasgo tuvo una gran relevancia en la evolución del género Homo.25 La acumulación de masa grasa se considera un rasgo derivado, ya que no es una característica que compartamos con otros primates.26 Es decir, el último ancestro común entre los otros grandes simios y nosotros no disponía de esta capacidad. Así, puede que incrementar los niveles de masa grasa en comparación a otros primates sea la razón por la cual pudimos aumentar nuestra capacidad craneal.26

Además, la masa grasa no solo nos permite sobrevivir en momentos de escasez.27 Un nivel adecuado es esencial también para que maduremos sexualmente y tengamos nuestra primera regla.28 Nuestra función ovárica y la probabilidad de concepción, también responden a la disponibilidad que tenemos de energía,29 entre otras cosas, relacionada con un porcentaje adecuado de depósitos de grasa corporal.30 Durante los últimos meses de la gestación, aunque comamos tantas calorías como necesitamos, el cuerpo de algunas madres empieza a hacer uso de este tejido corporal para sostener sus necesidades energéticas diarias.31

Durante la lactancia, la madre es capaz de alimentar al bebé y mantener sus propias demandas energéticas durante meses, en parte, catabolizando la masa grasa que su cuerpo acumuló durante el embarazo.32 De hecho, es habitual que el período de lactancia se acompañe con una fase de amenorrea (ausencia de regla).33 Este período de supresión ovárica evita que la madre pueda quedarse embarazada de nuevo. Así, el cuerpo se asegura de que la energía de la que dispone se emplea exclusivamente para sobrevivir, generar leche y mantener al bebé.34 Sin embargo, es interesante destacar que la duración de la lactancia y la recuperación de la función ovárica son altamente variables y pueden depender de la condición energética materna.10 Por ello, recuperar el ciclo menstrual tras el parto, también se relaciona con los niveles de grasa corporal. Unos niveles adecuados de grasa corporal nos permiten reducir el tiempo entre nacimientos y reproducirnos a un ritmo mayor en comparación con otros grandes simios.35 

Conclusiones

No cabe duda de que el embarazo supone uno de los momentos más desafiantes y cambiantes a nivel fisiológico. Esto ha llevado a algunos investigadores a comparar el embarazo a nivel metabólico con eventos de actividad física y resistencia extremos.36 Sin embargo, empezamos a tener evidencias que apuntan a lo contrario.8 

Aunque en nuestro estudio17 no medimos el gasto energético diario de las participantes, los resultados permiten hipotetizar que, tal vez, el coste de la gestación humana no sea tan elevado como se espera. Bajo un punto de vista evolutivo, es razonable pensar que en el pasado sobrevivieron mejor aquellos con múltiples estrategias para asegurar un coste menor de la reproducción. Un estudio muy interesante publicado en la revista Science37 nos muestra además que los mayores costes de la reproducción son indirectos: lo más costoso no es gestar a la cría, si no criarla y asegurar su supervivencia. En relación a las demandas de la lactancia, los mamíferos asumimos un coste indirecto mucho mayor que otras clases del reino animal. Lo extraordinario es ser consciente de lo habilidosa que es nuestra especie atajando estos costes.

Además de la acumulación de grasa y la reducción del gasto energético, mención aparte merecen la cantidad de estrategias conductuales que tenemos los humanos para lidiar con las dificultades del día a día, especialmente cuando hablamos de reproducción y de mantener a nuestras crías. Nuestras elevadas tasas de reproducción no dependen únicamente de nuestras adaptaciones fisiológicas. La colaboración entre individuos y el sustento y ayuda de otros miembros de nuestro grupo familiar o social son imprescindibles para acortar el tiempo entre nacimientos, para poder sacar adelante varios hijos a la vez y, en definitiva, para compartir la carga energética de la reproducción.38 

Nuestra capacidad de adaptar y modular el metabolismo ante cambios en el ciclo vital, ya sea a través de la fisiología o del comportamiento, encaja dentro de las líneas de trabajo del ya mencionado Herman Pontzer39 sobre el “Gasto energético limitado”, o Vincent Careau y colaboradores40 sobre los “Modelos compensatorios de gasto energético”. Estas investigaciones sugieren que nuestro gasto energético diario se mantiene habitualmente en un rango concreto, independientemente de que tengamos un estilo de vida más o menos activo, gracias a adaptaciones que ocurren en nuestro metabolismo. Si los diferentes componentes de nuestro metabolismo tienden a mantenerse siempre en cierto equilibrio, gastaríamos menos energía al día de lo que se esperaría. Todos estos mecanismos pueden estar actuando también durante diferentes fases de nuestra reproducción, haciendo que nos reproduzcamos a tasas desorbitadas en comparación con otros primates y, lo más importante, a un menor coste.

Como discutimos en este podcast de 90 Gramos, puede que lo extraordinario del ser humano no sea la energía que gasta, sino cuanta es capaz de ahorrar.


Referencias:

1. Longman, D. P., Wells, J. C. K. & Stock, J. T. Human athletic paleobiology; using sport as a model to investigate human evolutionary adaptation. Am J Phys Anthropol 171, 42–59 (2020).

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3. Lieberman, D. E. Is Exercise Really Medicine? An Evolutionary Perspective. Curr Sports Med Rep 14, 313–319 (2015).

4. Speakman, J. R. & Elmquist, J. K. Obesity: an evolutionary context. Life Metabolism (2022) doi:10.1093/LIFEMETA/LOAC002.

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