BATON ROUGE, La. — Diminutos bebés de tan solo dos semanas de edad son conducidos al laboratorio del Centro de Investigación Biomédica de Pennington en cochecitos y sillas portabebés. Algunos lloran, otros no pueden dejar de moverse y otros simplemente duermen durante toda su visita.
Su trabajo es fácil: pasar el rato mientras los científicos toman medidas cuidadosas de su grasa corporal y metabolismo.
«Creemos que al estudiar a los bebés, realmente podemos llegar a la biología de obesidad«, dijo Leanne Redman, quien dirige el laboratorio de investigación materno-infantil en Pennington aquí en la Universidad Estatal de Luisiana. Es el único laboratorio en el mundo equipado para estudiar el metabolismo de los recién nacidos. Es decir, cómo sus diminutos cuerpos queman energía o calorías.
Redman cree que al estudiar el metabolismo en las primeras semanas de vida, mucho antes de que el peso de una persona se vea influenciado por factores externos como los alimentos que come o elige comer, el laboratorio descubrirá la base biológica de la obesidad. Los recién nacidos no hacen ejercicio y sus dietas se componen únicamente de leche materna o fórmula.
La teoría es que la «huella digital metabólica» de una persona se establece de por vida al nacer, dijo. Descifrar esa huella dactilar podría conducir en última instancia a intervenciones personalizadas para niños en riesgo de obesidad.
Las ramificaciones son de importancia crítica para la salud futura de los estadounidenses. La obesidad es un impulsor de innumerables problemas de salud, que incluyen enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares, cáncer y diabetes tipo 2.
A pesar de los millones de dólares que se gastan cada año en investigación, prevención y tratamiento de la obesidad, la epidemia de obesidad en los Estados Unidos sigue creciendo. A nivel nacional, afecta a casi 20 por ciento de los niños y adolescentes, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, y más de 40 por ciento de los adultos – una figura se espera que aumente al 50 por ciento para 2030.
«Hemos estado viviendo una pandemia silenciosa durante las últimas décadas», dijo el Dr. Andrés Acosta, bariatra y gastroenterólogo de la Clínica Mayo en Rochester, Minnesota. «Está matando a nuestra generación».
Biología versus comportamiento
La ciencia de la obesidad y cómo tratarla está lejos de ser sencilla. Los factores impulsores se extienden más allá de la dieta y el ejercicio, a una mezcla metabólica espinosa de la genética y el entorno de una persona.
“El peso es el producto de su balance de energía. Es una ecuación física básica: calorías que entran y calorías que salen”, dijo Redman. “Lo que impulsa ambos factores, las calorías que entran y las que salen, es muy complicado. ¿Qué es impulsado por la biología y qué es impulsado por el comportamiento?»
La ubicación del laboratorio de Pennington en Luisiana lo convierte en una posición única para estudiar la obesidad. El estado se ubica constantemente entre los peores del país en términos de obesidad. Datos de la Fundación Robert Wood Johnson muestra que el 22.2 por ciento de los niños de 10 a 17 años tienen obesidad.
«Louisiana es un laboratorio viviente para el resto del mundo, sea algo bueno o no», dijo Redman. «Tenemos diversidad en ingresos. Tenemos diversidad en raza. Tenemos diversidad en etnicidad y tenemos diversidad en condiciones de salud».
Una mejor comprensión de lo que impulsa obesidad temprana en la vida o qué factores ponen a un niño en riesgo de obesidad más adelante son clave para la prevención, dijo el Dr. Ryan Farrell, endocrinólogo pediátrico del Hospital Universitario Rainbow Babies & Children’s Hospital en Cleveland.
«Tener una idea de los niños que tienen un menor gasto de energía en reposo desde el principio, tener una idea de si eso infiere o no consecuencias a largo plazo para la salud a medida que los niños crecen, podría significar potencialmente intervenir a una edad más temprana y realizar modificaciones en el estilo de vida mucho antes de que haya el desarrollo de un rápido aumento de peso», dijo.
Y cuanto antes puedan intervenir los médicos, mejor.
«Vemos a todos estos niños demasiado tarde», dijo el Dr. Evan Nadler, director del Programa de Cirugía para la Pérdida de Peso en Niños y Adolescentes del Children’s National Hospital en Washington, DC «Tratamos con ellos lo mejor que podemos y obtenemos mucho de ellos para perder mucho peso, pero nos llegan mucho después de lo que deberían». Después de los 5 años, dijo Nadler, es mucho más difícil.
Esa es una de las razones por las que Pennington Lab se centra en los recién nacidos.
En la vaina de guisantes
Los bebés inscritos en el estudio financiado por los Institutos Nacionales de la Salud son llevados por primera vez al laboratorio a las dos semanas de edad para sus dos primeras mediciones: porcentaje de grasa corporal y metabolismo.
Para calcular la grasa corporal, los bebés se colocan dentro de una cámara cerrada de forma ovalada llamada Pea Pod. La máquina mide cuánto volumen de aire ocupa el bebé dentro de la cápsula, en comparación con la masa corporal del bebé. Todo el proceso dura 90 segundos.
Los investigadores planean observar la grasa corporal de cada bebé a las pocas semanas de edad y compararla con su aspecto a los dos años de edad, dijo Redman. ¿Qué tiene un recién nacido que podría determinar su grasa corporal a los 4 o 5, o incluso a los 25 años?
Hasta ahora, a cientos de bebés se les ha medido la grasa corporal en el Pea Pod de Pennington. Junto con otros en uso a nivel mundial, el equipo tiene datos sobre aproximadamente 7000 bebés.
Pero los científicos de todo el mundo confían en Pennington para su investigación sobre la segunda medida: el metabolismo de los recién nacidos. El laboratorio es el único en el mundo que utiliza una cámara metabólica infantil.
La cámara infantil está destinada a imitar el estándar de oro de medir el metabolismo en adultos. Esas cámaras metabólicas son del tamaño de una pequeña habitación de hotel. Los participantes adultos permanecen en la habitación durante 24 horas y los científicos pueden calcular con precisión cuántas calorías queman durante ese período de tiempo.
«Hemos estado perfeccionando nuestros protocolos para poder capturar todo ese ciclo mientras el bebé está en la cámara metabólica», dijo Redman. En tiempo de bebé, eso es alrededor de dos horas.
La cámara infantil es un cubo de plexiglás equipado con un pequeño colchón y adornado con elefantes y leones sonrientes. Los padres y los miembros del laboratorio de Pennington pueden ayudar a calmar a los bebés cuando sea necesario. Por lo general, solo duermen.
Cómo se mide el metabolismo
El metabolismo de un bebé se calcula tomando medidas precisas de la cantidad de oxígeno y dióxido de carbono en la cámara. Los investigadores conocen la concentración de estos gases en el aire cuando el bebé entra en la cámara, y cada exhalación contiene más dióxido de carbono que oxígeno. Al medir la cantidad de oxígeno que inhalan los bebés en comparación con el dióxido de carbono que exhalan, los investigadores pueden estimar cuántas calorías están quemando. Si el cuerpo está trabajando más para quemar calorías, produce más dióxido de carbono.
Se puede usar otro cálculo para determinar si la energía quemada proviene más de las grasas o de los carbohidratos. Eso podría ser clave para comprender cómo una persona nace predispuesta a quemar combustible de cierta manera y luego adaptar los planes de nutrición y acondicionamiento físico a los niños con riesgo de obesidad.
Si bien el equipo de Redman espera estudiar a estos bebés durante años, la investigación está, literalmente, en sus inicios. Hasta el momento, se han estudiado alrededor de 40 bebés en la cámara metabólica y los primeros resultados no se esperan hasta el próximo año. Ahí es cuando el equipo espera que los datos revelen tendencias o puntos de referencia que podrían determinar el riesgo de obesidad. «Cuando agregamos toda la información, con miles de bebés que ahora se miden a esta edad», dijo Redman, «podemos comenzar a recopilar más métricas para comprender la obesidad».
Pero, ¿son los recién nacidos, de hecho, demasiado mayores para que los investigadores descubran los orígenes de la obesidad? Redman reconoce que el riesgo de obesidad comienza mucho antes del nacimiento
«Un niño definitivamente nace predispuesto a la obesidad», dijo. Si los padres del niño, especialmente la madre, son obesos, el niño también corre un gran riesgo de tener un peso no saludable a lo largo de su vida.
Nadler, del Children’s National, ha comenzado a observar la sangre del cordón umbilical de los recién nacidos en busca de factores que puedan influir en el peso de un niño. Los fragmentos de células grasas, dice, pueden transportar moléculas de la madre al feto que pueden activar o desactivar las funciones metabólicas del cuerpo. Los tratamientos futuros para prevenir la obesidad antes de que comience en la infancia pueden implicar la alteración de esas moléculas en nuestros cuerpos desde el nacimiento. «Estamos tratando de tratar la obesidad infantil en la etapa más temprana, que es básicamente la concepción», dijo Nadler.
Redman también está trabajando para descubrir más sobre cómo comienza la obesidad incluso antes del nacimiento. «Si podemos mejorar la salud del embrión durante este momento crítico del desarrollo, entonces podemos poner a la persona en una trayectoria más saludable para el aumento de peso y la enfermedad crónica por el resto de su vida».
