La hipótesis del gen ahorrador () es un intento del genetista estadounidense James V. Neel de explicar por qué ciertas poblaciones y subpoblaciones en la actualidad son propensas a la diabetes mellitus tipo 2. En 1962, Neel propuso la hipótesis para resolver un problema: la diabetes es una enfermedad perjudicial, pero también es común y tiene una fuerte base genética. El problema radica en comprender cómo una enfermedad con un probable componente genético y con efectos tan negativos puede haber sido favorecida por el proceso de selección natural. Neel sugirió que la solución a este problema radica en que los genes que predisponen a la diabetes (llamados «genes ahorradores») fueron históricamente ventajosos, pero se volvieron perjudiciales en el mundo moderno. En sus palabras, «se volvieron perjudiciales a causa del "progreso"». El principal interés de Neel era la diabetes, pero la idea pronto se amplió para abarcar también la obesidad. Los genes ahorradores son aquellos que permiten a los individuos recolectar y procesar alimentos de manera eficiente para depositar grasa durante períodos de abundancia de alimentos, con el fin de proveer para los períodos de escasez de alimentos (festín y hambruna).
Según la hipótesis, el genotipo «ahorrador» habría sido ventajoso para las poblaciones de cazadores-recolectores, especialmente para mujeres en edad fértil, porque les permitiría engordar más rápidamente en épocas de abundancia. Por lo tanto, individuos más robustos que portan los genes ahorradores sobrevivirían mejor en épocas de escasez de alimentos. Sin embargo, en las sociedades modernas con una abundancia constante de alimentos, este genotipo prepara eficazmente a los individuos para una hambruna que nunca llega. El resultado de esta discrepancia entre el entorno en el que evolucionó el cerebro y el entorno actual es una obesidad crónica generalizada y problemas de salud relacionados, como la diabetes.
La hipótesis ha recibido diversas críticas y se han propuesto varias hipótesis modificadas o alternativas.
Hipótesis e investigación de Neel James Neel, profesor de genética humana en la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan, propuso la hipótesis del «genotipo ahorrador» en 1962 en su artículo «Diabetes Mellitus: A 'Thrifty' Genotype Rendered Detrimental by 'Progress'?» («Diabetes Mellitus: ¿Un genotipo "ahorrador" que se vuelve perjudicial por el "progreso"?») Neel pretendía que el artículo provocara una mayor reflexión e investigación sobre las posibles causas evolutivas y genéticas de la diabetes entre poblaciones que solo recientemente habían entrado en contacto regular con occidentales.
La paradoja genética que Neel intentó abordar era esta: la diabetes suponía una densventaja reproductiva (y, por lo tanto, evolutiva) importante para cualquiera que la padeciera; sin embargo, las poblaciones que Neel estudió presentaban diabetes con una frecuencia tan alta que parecía plausible que existiera una predisposición genética a desarrollarla. Neel intentó desentrañar el misterio de por qué los genes que promueven la diabetes no habían sido eliminados naturalmente del acervo génico de la población.
Neel propuso que una predisposición genética a desarrollar diabetes era adaptativa a los ciclos de abundancia y escasez de la existencia humana en el Paleolítico, lo que permitía a los seres humanos engordar rápida y profundamente durante períodos de abundancia para poder sobrevivir mejor durante períodos de escasez. Esto habría sido ventajoso en ese entonces, pero no en el entorno actual.
La hipótesis se propuso antes de que existiera una distinción clara entre los diferentes tipos de diabetes. Posteriormente, Neel afirmó que la hipótesis se aplicaba a la diabetes mellitus no insulinodependiente. En su forma original, la teoría afirmaba más específicamente que la diabetes podría deberse a una respuesta rápida de la insulina que impediría la pérdida de glucosa a través de la orina. Además, se basó en una teoría que entonces era popular pero fue posteriormente refutada, según la cual se liberaban antagonistas específicos de la insulina en respuesta a la insulina, lo que causaba diabetes.
En las décadas posteriores a la publicación de su primer artículo sobre la hipótesis del «genotipo ahorrador», Neel investigó la frecuencia de la diabetes y (cada vez más) de la obesidad en varias otras poblaciones y buscó observaciones que pudieran refutar o descartar su hipótesis del «gen ahorrador».
Las investigaciones posteriores de Neel pusieron en duda la hipótesis del «genotipo ahorrador». Si la propensión a desarrollar diabetes era una adaptación evolutiva, entonces la diabetes sería una enfermedad de larga data en aquellas poblaciones que actualmente experimentan una alta frecuencia de diabetes. Sin embargo, Neel no encontró evidencia de diabetes entre estas poblaciones a principios de siglo. Y cuando analizó a miembros más jóvenes de estas poblaciones para detectar intolerancia a la glucosa, lo que podría haber indicado una predisposición a la diabetes, no encontró ninguna.
En 1989, Neel publicó una revisión de sus investigaciones posteriores basadas en la hipótesis del «genotipo ahorrador» y en la introducción señaló lo siguiente: «Los datos en los que se basaba esa hipótesis (bastante vaga) se han derrumbado en gran medida». Sin embargo, Neel argumentó que «...el concepto de un "genotipo ahorrador" sigue siendo tan viable como cuando se propuso por primera vez...». Asimismo, sostuvo que el concepto de genotipo ahorrador debe considerarse en el contexto de un genotipo «comprometido» que afecta a varias otras enfermedades relacionadas con el metabolismo.
En una revisión de 1998, Neel describió una versión ampliada de la hipótesis original, según la cual la diabetes es causada por «genes ahorradores» adaptados específicamente a la inanición intermitente, hasta llegar a una teoría más compleja que plantea que varias enfermedades relacionadas, como la diabetes, la obesidad o la hipertensión (véase también el síndrome metabólico ), son causadas por sistemas fisiológicos adaptados a un entorno más antiguo que se ven llevados más allá de sus límites por los cambios ambientales. Por lo tanto, un posible remedio para estas enfermedades es cambiar la dieta y la actividad física para que reflejen más fielmente las del entorno ancestral.
Otras investigaciones La hipótesis del genotipo ahorrador se ha utilizado para explicar los altos y crecientes niveles de obesidad y diabetes entre grupos recientemente introducidos a dietas y entornos occidentales, desde isleños del Pacífico Sur, pasando por africanos subsaharianos, nativos norteamericanos en el suroeste de los Estados Unidos, hasta los inuit.
La hipótesis original del «gen ahorrador» sostenía que las hambrunas eran lo suficientemente comunes y severas como para favorecer la selección de dicho gen durante los 2,5 millones de años de historia paleolítica humana. Esta suposición ha sido contradicha por algunas evidencias antropológicas. Muchas de las poblaciones que posteriormente desarrollaron altas tasas de obesidad y diabetes no parecían tener antecedentes discernibles de hambruna o inanición (por ejemplo, los isleños del Pacífico, cuyas «islas tropicales-ecuatoriales tenían vegetación exuberante durante todo el año y estaban rodeadas de aguas templadas llenas de peces»). Sin embargo, esto implica que el período posterior a la migración humana fuera de África habría proporcionado tiempo suficiente para revertir cualquier alelo preexistente adaptado a la hambruna, para lo cual hay poca o ninguna evidencia. Una de las críticas a la idea del «gen ahorrador» es que predice que los cazadores-recolectores modernos deberían engordar en los períodos entre hambrunas. Los datos sobre el índice de masa corporal de los cazadores-recolectores y agricultores de subsistencia muestran que entre hambrunas no se acumulan grandes reservas de grasa. Sin embargo, los genes que promueven una acumulación limitada de grasa en el contexto de los estilos de vida y las dietas preindustriales pueden promover una acumulación excesiva de grasa y obesidad cuando la ingesta calórica aumenta y el gasto disminuye más allá del rango de los entornos en los que evolucionaron estos genes (una interacción gen-ambiente).
Como respuesta a tales críticas, una hipótesis modificada sobre el gen «ahorrador» plantea que las hambrunas y la escasez estacional de alimentos que ocurrieron únicamente durante el período agrícola pudieron haber ejercido suficiente presión para seleccionar genes «ahorradores».
Hipótesis del fenotipo ahorrador La hipótesis del fenotipo ahorrador surgió a raíz de los desafíos planteados a la hipótesis del gen ahorrador. La hipótesis del fenotipo ahorrador postula que, en lugar de surgir genéticamente, los «factores ahorradores» se desarrollaron como resultado directo del ambiente dentro del útero durante el desarrollo. Se postula que el desarrollo de la resistencia a la insulina está directamente relacionado con la «predicción» del cuerpo de una vida de inanición para el feto en desarrollo.
De ahí que una de las principales causas de la diabetes tipo 2 haya sido atribuida a un crecimiento deficiente del feto y del lactante y al desarrollo subsecuente del síndrome metabólico. Desde que se planteó la hipótesis, numerosos estudios en todo el mundo han confirmado la evidencia epidemiológica inicial. Si bien la relación con la resistencia a la insulina es clara en todas las edades estudiadas, la relación con la secreción de insulina es menos clara. La contribución relativa de los genes y el ambiente a estas relaciones sigue siendo objeto de debate.
Otras observaciones relevantes surgieron de investigadores del metabolismo que señalan que para prácticamente todas las demás especies en la tierra, el metabolismo de las grasas está bien regulado y que «la mayoría de animales salvajes son de hecho muy delgados» y que permanecen delgados «incluso cuando se les proporciona alimento adecuado».
Otras hipótesis alternativas En respuesta a las críticas a la teoría original del genotipo ahorrador, se han propuesto varias ideas nuevas para explicar las bases evolutivas de la obesidad y las enfermedades relacionadas.
La «hipótesis epigenómica ahorradora» es una combinación de las hipótesis del fenotipo ahorrador y del genotipo ahorrador. Si bien sostiene que existe un sistema fisiológico antiguo y canalizado (codificado genéticamente) para ser «ahorrador», la hipótesis argumenta que el riesgo de enfermedad de un individuo está determinado principalmente por eventos epigenéticos. Modificaciones epigenéticas sutiles en muchos loci genómicos (redes de regulación génica) alteran la forma del canal en respuesta a influencias ambientales y, por lo tanto, establecen una predisposición a enfermedades complejas como el síndrome metabólico. Puede existir una herencia epigenética del riesgo de enfermedad.
Watve y Yajnik sugirieron que el cambio en la resistencia a la insulina media dos transiciones fenotípicas: una transición en la estrategia reproductiva de «r» (gran número de descendientes con menor inversión en cada uno) a «K» (menor número de descendientes con mayor inversión en cada uno) (véase teoría de la selección r/K); y un cambio de un estilo de vida dependiente de la fuerza muscular a uno dependiente del poder cerebral («de soldado a diplomático»). Debido a que las condiciones ambientales que facilitarían cada transición se superponen en gran medida, los científicos suponen que podría haber evolucionado un «interruptor» común para ambas transiciones.
El principal problema de esta idea radica en cuándo se presume que ocurrió la transición y cómo esto se traduciría en la predisposición genética a la diabetes tipo 2 y la obesidad. Por ejemplo, una disminución en la inversión reproductiva en las sociedades humanas (el llamado cambio de r a K) se ha producido demasiado recientemente como para haber sido causada por un cambio genético.