¿Por qué la diabetes afecta a la estructura del cerebro?

Un estudio pionero revela que la diabetes tipo 2 y ciertas estructuras del cerebro humano comparten variantes genéticas. La investigación abre una nueva ventana al papel del metabolismo en la salud cerebral, con implicaciones directas en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer y otras demencias.

Por Enrique Coperías

Representación artística de la conexión genética entre el cerebro y la diabetes tipo 2. El estudio revela que ciertas variantes del ADN, como las del gen APOE, influyen simultáneamente en el metabolismo y en la estructura de regiones cerebrales como el núcleo accumbens, implicado en la motivación y la memoria. Imagen generada con DALL-E

Durante décadas, la diabetes de tipo 2 ha sido tratada como una enfermedad metabólica estrictamente. Con su implacable resistencia a la insulina y sus consecuencias sobre el corazón, los vasos sanguíneos y los riñones, rara vez se ha abordado como un problema cerebral.

Pero algo ha cambiado. Un estudio pionero publicado en la revista Research da un giro a esta visión: las bases genéticas de la diabetes podrían estar también profundamente entrelazadas con la arquitectura encefálica humana.

Investigadores de la Universidad Médica de Tianjin, en China, han identificado setenta regiones genéticas compartidas entre la diabetes de tipo 2 y catorce estructuras cerebrales subcorticales, como el hipocampo, la amígdala, el tálamo o el putamen, que son esenciales en procesos como:

✅ La memoria y el aprendizaje.

✅ El procesamiento emocional.

✅ El control motor y la motivación.

Una conexión a nivel molecular

El trabajo, que se basa en millones de datos genéticos de más de dos millones de personas, no solo refuerza la idea de que la diabetes afecta al cerebro, sino que sugiere que ambos comparten raíces comunes a nivel molecular.

«Lo que hemos encontrado es un solapamiento genético sustancial entre una enfermedad metabólica y las estructuras profundas del cerebro —explica Quan Zhang, uno de los autores del estudio.

En palabras de Zhang, «este vínculo indica que algunas variantes genéticas que predisponen a la diabetes también afectan al desarrollo o la morfología del encéfalo».

El estudio: genética compartida entre diabetes y sesera

La idea de que la diabetes afecta al cerebro no es nueva. Estudios previos ya nos habían anunciado que las personas con diabetes de tipo 2 presentan un mayor riesgo de padecer deterioro cognitivo y demencia. Además, las técnicas de neuroimagen han permitido evidenciar que ciertas regiones, como el hipocampo (clave para la memoria) y el tálamo (que transmite señales sensoriales y motoras), suelen tener un menor volumen en estos pacientes.

Pero hasta ahora, lo que faltaba para completar el círculo era una conexión sólida a nivel genético. ¿Podría ser que las mismas variantes genéticas que aumentan el riesgo de sufrir diabetes también alteren la forma o el tamaño de estructuras cerebrales clave? El nuevo estudio responde con un rotundo sí.

Estadísticas y ADN

Los investigadores utilizaron dos herramientas estadísticas de vanguardia:

✅ MiXeR, que estima cuántas variantes genéticas influyen en un rasgo.

✅ cond/conjFDR, un enfoque que permite detectar asociaciones genéticas compartidas entre dos enfermedades, incluso cuando no alcanzan significación por separado.

Con estas herramientas, el equipo analizó datos genómicos de más de dos millones de personas relacionados con la diabetes de tipo 2, y datos de imagen cerebral de más de 33.000 participantes del Biobanco del Reino Unido. El resultado: decenas de regiones del genoma mostraban señales de asociación simultánea con la diabetes y con el volumen de estructuras cerebrales subcorticales.

Un mapa genético compartido

El hallazgo más llamativo del estudio tiene que ver con el número y la distribución de las variantes compartidas. Por ejemplo, cerca del 50% de las variantes genéticas asociadas al volumen del núcleo accumbens —una región relacionada con el placer y la recompensa— también estaban vinculadas a la diabetes de tipo 2. Es más, el tálamo, la amígdala o el putamen mostraron solapamientos igualmente significativos.

De los setenta loci genéticos compartidos, cinco no habían sido nunca vinculados antes con la diabetes, y veintidós eran completamente nuevos en relación con las estructuras cerebrales.

En total, 769 genes codificantes se hallaban en estas regiones comunes, y muchos de ellos estaban implicados en rutas metabólicas, en el desarrollo neuronal e incluso en procesos como la neurogénesis —formación de nuevas neuronas— y la inflamación.

Una mujer controla sus niveles de azúcar en sangre en su móvil. Un análisis genómico a gran escala demuestra que existe un solapamiento genético entre la diabetes y múltiples estructuras cerebrales subcorticales. Foto: Sweet Life

La pista del APOE y otros genes «estrella»

Uno de los descubrimientos más relevantes se encuentra en el cromosoma 19, donde el gen de la apolipoproteína E (APOE) —famoso por su implicación en el alzhéimer— aparece como protagonista. Una variante concreta, la rs429358, estaba asociada tanto a la diabetes como a un menor volumen del núcleo accumbens.

El hallazgo sugiere que la APOE, proteína que, por cierto, ayuda a transportar colesterol y otros tipos de grasa en el torrente sanguíneo, podría estar actuando como un puente molecular entre los procesos metabólicos y la degeneración cerebral.

Pero el APOE no esta solo en esta aventura, sino que va de la mano de otros genes, como estos tres:

✅ El gen JAZF1, relacionado con la regulación del azúcar en sangre.

✅ El gen C1QTNF4, que se expresa de forma específica en el cerebro y que ha sido vinculado con el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas.

✅ El gen TUFM, vinculado con la función mitocondrial y cuya expresión guarda relación tanto con la diabetes como con el volumen del caudado, una estructura neuronal relacionada con la memoria y el control motor.

Desarrollo cerebral bajo el influjo de la diabetes

El estudio no se limita a encontrar asociaciones. También analiza cómo se expresan estos genes a lo largo del desarrollo humano, desde el útero hasta la edad adulta.

Muchos de los genes compartidos presentan una alta actividad en etapas fetales, en concreto, cuando el cerebro subcortical está tomando forma. Esto sugiere que las raíces del vínculo entre metabolismo y estructura cerebral podrían gestarse incluso antes del nacimiento.

Por ejemplo, en regiones como el putamen y la amígdala, la expresión de estos genes es alta entre las decimosegunda y decimoséptima semanas de gestación, y luego disminuye progresivamente. En otras zonas, como el tálamo y el hipocampo, los patrones son más complejos, con picos de expresión en fases específicas del desarrollo embrionario.

Efectos opuestos: ¿la genética protege o daña?

Curiosamente, no todas las asociaciones genéticas actúan en la misma dirección. Mientras que cerca del 40% de las variantes compartidas muestran efectos similares —por ejemplo, aumentando el riesgo de diabetes y reduciendo el volumen cerebral—, el resto actúan en direcciones opuestas.

En palabras de Zhang, esta disparidad podría reflejar mecanismos genéticos complejos, donde algunas variantes confieren resiliencia mientras que otras aumentan la vulnerabilidad.

«Este hallazgo viene a decirnos que no existe un único tipo de relación entre metabolismo y cerebro —apunta Feng Liu, coautor del estudio—. Hay genes que podrían tener un efecto neuroprotector frente a la diabetes, y otros que quizá empeoren el pronóstico cognitivo».

Una cuestión de salud pública

El estudio tiene implicaciones más allá del laboratorio. Si algunos genes que predisponen a la diabetes también influyen en la estructura cerebral, podría explicarse por qué ciertas personas con diabetes desarrollan demencia, mientras otras no.

«Esta información genética podría servir para identificar a quienes están en mayor riesgo y adaptar estrategias preventivas», dice Liu.

Además, este y sus colegas sugieren que algunas vías moleculares, como la inflamación crónica, el metabolismo lipídico y el estrés oxidativo, podrían ser dianas terapéuticas para proteger el cerebro en pacientes con diabetes. Incluso apuntan a que ciertas variantes vendrían a actuar desde etapas tempranas de la vida, y, por tanto, influir en el desarrollo neurológico.

Limitaciones del estudio y próximos pasos

Pese a la magnitud del trabajo, los autores advierten de algunas limitaciones:

✅ La mayoría de los datos genéticos proceden de poblaciones europeas (riesgo de sesgo étnico).

✅ No se abordaron variantes genéticas raras.

✅ Falta de validación funcional experimental (aún no se ha probado en laboratorio).

«Es un paso enorme hacia una comprensión más holística de la diabetes —señala Liu—. Pero necesitamos más estudios, especialmente con poblaciones diversas y enfoques experimentales que validen los mecanismos propuestos».

Una nueva frontera: la genómica del metabolismo cerebral

En conjunto, el trabajo propone una idea revolucionaria: que el cerebro y el metabolismo no solo están conectados funcionalmente, sino también genéticamente.

«Las mismas piezas del genoma que influyen en el azúcar en sangre, la respuesta a la insulina o la acumulación de grasa, también moldean nuestras emociones, nuestra memoria y nuestra capacidad de concentración», resume Zhang.

Lejos de ser compartimentos estancos, cuerpo y mente se revelan como productos de una biología compartida. Una que, ahora más que nunca, puede ser desvelada por la genómica. ▪️

• Fuente: Qiyu Zhao, Jiayuan Xu, Ziqing Shi, Yang Zhang, Xin Du, Ying Zhai, Jinglei Xu, Feng Liu, Quan Zhang. Genome-wide Pleiotropy Analysis Reveals Shared Genetic Associations between Type 2 Diabetes Mellitus and Subcortical Brain Volumes. Research (2025). DOI:10.34133/research.0688