El estrés durante el desarrollo como factor de riesgo para enfermedades neuropsiquiátricas : evaluación del efecto sobre la ingesta en el modelo del gusano C. elegans.

Abstract

Los trastornos alimentarios están emergiendo como un desafío global en constante crecimiento. Se ha observado que el estrés puede desempeñar un papel crítico como desencadenante de enfermedades neuropsiquiátricas, incluidos los trastornos de la conducta alimentaria (TCA). Se dispone de evidencia que sugiere que la exposición al estrés durante el desarrollo podría aumentar la predisposición a estos trastornos. Por otro lado, se ha encontrado que la suplementación de la dieta con vitaminas y aminoácidos durante el embarazo puede disminuir la probabilidad de desarrollar trastornos alimentarios en las hijas de las mujeres que recibieron dicha suplementación. El modelo C. elegans es altamente valorado en la investigación debido a su ciclo de vida corto, genoma completamente secuenciado y un sistema nervioso simple. Su hermafroditismo y su rápida reproducción facilitan estudios con relevancia estadística, mientras que su tamaño pequeño y transparencia permiten la observación directa de estructuras internas. Comparte homología genética con los humanos, lo que lo hace valioso para estudiar enfermedades y vías metabólicas. Además, su cultivo económico y de fácil mantenimiento lo convierte en una herramienta accesible para investigadores de diversos ámbitos. En este estudio, nuestro objetivo fue simular los trastornos de la conducta alimentaria (TCA) en C. elegans. Para ello, evaluamos la ingesta de los gusanos para entender cómo el estrés durante su desarrollo afecta su comportamiento alimentario. Utilizamos la progenie de gusanos expuestos a estrés térmico para nuestros experimentos. Desarrollamos tres métodos para analizar este comportamiento: la medición de fluorescencia intestinal, la frecuencia de bombeo faríngeo y el contenido lipídico. Aunque no observamos un efecto del estrés térmico en la ingesta, si observamos cambios en la misma cuando suplementamos la dieta con vitaminas y aminoácidos. Esto sugiere la posibilidad de que el estrés aplicado a los parentales no haya alcanzado una intensidad suficiente para inducir efectos en la descendencia, lo que nos lleva a considerar la exploración de otros tipos de estrés para continuar nuestra investigación. Como alternativa, contemplamos la utilización de mutantes en genes de interés en lugar de gusanos silvestres. Este enfoque nos llevó a desarrollar habilidades en la generación de gusanos con silenciamiento de genes (ARNi) relacionados con la ingesta, lo que amplía nuestras herramientas experimentales. Este trabajo de investigación ha sido fundamental para la implementación de diversas técnicas novedosas en nuestro laboratorio, representando el primer paso hacia el modelado de trastornos de la conducta alimentaria en el modelo C. elegans.

Eating disorders are emerging as a continually growing global challenge. Stress has been observed to play a critical role as a trigger for neuropsychiatric illnesses, including eating disorders (EDs). There is evidence suggesting that stress exposure during development could increase susceptibility to these disorders. On the other hand, dietary supplementation with vitamins and amino acids during pregnancy has been found to decrease the likelihood of developing eating disorders in the daughters of women who received such supplementation. The C. elegans model is highly valued in research due to its short life cycle, fully sequenced genome, and simple nervous system. Its hermaphroditism and rapid reproduction facilitate studies with statistical relevance, while its small size and transparency allow direct observation of internal structures. It shares genetic homology with humans, making it valuable for studying diseases and metabolic pathways. Additionally, its economical and easy maintenance culture makes it an accessible tool for researchers from various fields. In this study, our aim was to simulate eating disorders (EDs) in C. elegans. To do this, we evaluated worm intake to understand how stress during their development affects their feeding behavior. We used the offspring of worms exposed to thermal stress for our experiments. We developed three methods to analyze this behavior: measurement of intestinal fluorescence, pharyngeal pumping frequency, and lipid content. Although we did not observe an effect of thermal stress on intake, we did observe changes in intake when we supplemented the diet with vitamins and amino acids. This suggests the possibility that the stress applied to the parents may not have reached a sufficient intensity to induce effects in the offspring, leading us to consider exploring other types of stress to continue our research. As an alternative, we considered using mutants in genes of interest instead of wild-type worms. This approach led us to develop skills in generating worms with gene silencing (RNAi) related to intake, thus expanding our experimental tools. This research has been fundamental for implementing various novel techniques in our laboratory, representing the first step towards modeling eating disorders in the C. elegans model.