¿Has interpretado alguna vez una canción? Quizás sabrás que el que conozcas y leas las notas musicales, es igual a realizarla con el ritmo adecuado. En una partitura, todas esas notas musicales se encuentran en secuencia y varias de ellas marcan el registro de la intensidad o velocidad con las que deben sonar.
El genoma humano funciona de manera parecida a una partitura, en donde las secuencias del ADN o ácido desoxirribonucleico contienen todas las instrucciones para generar elementos funcionales como las proteínas y mecanismos epigenéticos.
Estos se encargan de regular cómo y en qué grado se deben expresar en el genoma humano, por ello, debes conocer todo lo que tiene que ver con la epigenética.
¿Qué es la epigenética y para qué sirve?
Este es el control sobre los genes, siendo la capacidad que las células tienen para adaptarse al medio externo. Solamente hay un dos o tres por ciento de enfermedades actuales que son genéticas, como el síndrome de Down, alteraciones cromosómicas y enfermedades que se desarrollan solamente en el bebé al momento de nacer.
Sin embargo, el 98 por ciento de enfermedades restantes depende de cómo se ha alimentado la persona, si fuma, de los tóxicos a los que se ha expuesto, si se ha expuesto mucho al sol, si duerme, si se estresa y como logra gestionar sus emociones. En función de todas esas cosas, la persona puede modular y hacer que una célula se exprese de una forma, o bien hacia la inflamación o hacia la salud.
De manera que, el ejercicio, el estrés, la inflamación, la dieta o las infecciones, van a generar un impacto en la célula y está se va a adaptar y va a decir que gen se va a expresar.
¿Qué estudia la epigenética?
Esta palabra es de origen griego y literalmente quiere decir por encima del genoma. Esta es una rama de la genética, la cual, se encarga de estudiar los diferentes factores que no modifican directamente los genes, sino la forma como tienen que expresarse.
A fin, de entenderlo mejor el ácido desoxirribonucleico es un código bien largo y contiene todo lo que el ser humano es, como: la cantidad de cabellos que se tienen, la altura, el color de los ojos y también, como puede afectar un medicamento en el organismo. Esta información suele llamarse Genotipo y para todas las células es la misma.
Sin embargo, la expresión de esta información puede llegar a ser diferente dependiendo de la célula, el estado en que se pueda encontrar y otros factores. A esta expresión suele llamarse fenotipo, con un mismo genotipo pueden verse características diferentes gracias a la diversidad de fenotipos. Incluso con la edad de la persona, cambia la manera de reaccionar del cuerpo. Sin embargo, esta información genética sigue siendo la misma hasta que la persona muera.
Por lo tanto, la epigenética, estudia la manera que tienen de producirse todas las expresiones y los distintos factores que lo provocan, sin modificar el ADN directamente.
Origen de la epigenética
Este término se le puede atribuir a Waddington, el cual la definió como el estudio de todos los eventos, así como el de los cambios heredables en la función genética, el cual, se puede producir sin ningún cambio del ácido desoxirribonucleico.
Thomas Jenuwin, lo explica de esta manera “La diferencia que existe entre genética y epigenética se puede comparar con escribir y leer un buen libro. Cuando este ha sido escrito (todos los genes que esté almacenado en el ADN) será el mismo en todas las copias que se logren distribuir. Sin embargo cada persona que lo lea puede interpretar la historia de manera diferente. De modo parecido, la epigenética puede permitir diferentes interpretaciones del mismo código genético, y puede resultar en diversas lecturas, dependiendo de todas las condiciones en la que se interprete el molde”.
Experimentos que determinan la importancia de la epigenética
Este experimento se realizó en el año 2003 en una universidad. Allí se escogió a una raza de ratones, los cuales, son normalmente grandes y amarillos y tienen tendencia a desarrollar diabetes II, inflamación de las arterias, hígado, cáncer, arteosclerosis y viven poco tiempo. Sin embargo, previo a la concepción unos seis meses antes se les empezó a suplementar tanto a la madre como al padre ácido fólico, vitamina B12, betaina y colina, y la dieta era exactamente la misma.
Pero, ¿Qué ocurrió? Con esto se generó una impronta en los genes previos a la concepción, el cual, favoreció que la descendencia no desarrollara los genes que conducían a la obesidad, diabetes, acumulación de grasas, hinchazón, inflamación y muerte precoz, todas estas se habían bloqueado.
Y los genes que conducían hacia el alargamiento de telomeros, los cuales, son las moléculas que hacen que una persona viva más, antiflamatorias, sensibilidad a la insulina, todos empezaron a expresarse hasta tres generaciones de ratones, tan solo con darle estos 4 suplementos.
Este experimento se hizo para ver lo que se puede hacer a lo largo de la vida si se respetan la dieta, los ejercicios, los suplementos vitamínicos, ya que todo eso tiene importancia para la epigenética.
¿Cómo puede influir la epigenética?
Debido a que, esta es una ciencia que está basada en la manera en que varios factores ambientales y estilos de vida, como ejercicios, alimentación, entre otros puede lograr determinar las expresiones de algunos genes. Esto quiere decir, según ciertos estudios realizados, que no solamente heredamos los genes de nuestros antepasados. Sino que también, heredamos otros cambios del genoma los cuales determinan que el gen se mantenga activo o no.
Esto puede depender de diversas condiciones bioquímicas como puede ser la metilación del ácido desoxirribonucleico, de la cromatina o de las histonas. Explicado sencillamente, esta ciencia se centra en todos los cambios reversibles del ADN y de todas las proteínas que logran unirse a él y que permiten que unos genes se expresen o no dependiendo de las condiciones.
Según el Doctor Fabio Celnikier, el cual es uno de los representantes del estudio de la epigenética lo dice de esta manera: “Se creía hasta este momento que los abuelos y padres, simplemente podían pasar sus genes y que todas las experiencias en sus vidas no se adquirían y quedaban inutilizadas. Esto era porque se confiaba en que los genes se podían transmitir inalterablemente de generación en generación.
Sin embargo, hoy día se sabe que todo el aire que ellos respiraron, el agua que bebieron y el ambiente psicosocial en el que estuvieron pudieron afectar también a todos sus descendientes incluso luego de varias décadas”.
Por otro lado agregó: “Todos los factores externos pueden influir en el complejo de interruptores que pueden hacer falta para conectar y desconectar. Así dar lugar a que desarrolle el cáncer. Por lo tanto, esto no se trata de los genes que se pueden heredar de los padres o no, sino de si están apagados o encendidos por medio de interruptores epigenéticos”.
Diferentes tipos de mecanismos epigenéticos
Los principales mecanismos epigenéticos, son reversibles, esto significa que pueden ser modificados:
Metilación del ADN
Este es uno de los mecanismos epigenéticos más estudiado, y consiste en la adicción de un grupo bioquímico llamado metilo a uno de los nucleótidos que forman el ADN, llamado citosina. Estos grupos actúan como señales de reconocimiento para algunas enzimas que actúan sobre la expresión genética.
Modificación de la cromatina
Dentro del núcleo celular el ácido desoxirribonucleico no está aislado, sino que está organizado con moléculas y proteínas, las cuales, forman la cromatina. Algo fundamental de la cromatina es el nucleosoma, el cual está formado por ADN que está enrollado alrededor de 8 unidades de proteínas histonas.
Estas proteínas pueden modificarse bioquímicamente en algunas posiciones concretas, lo que a su vez afecta el grado de compactación del ácido desoxirribonucleico en el nucleosoma, mientras que el ADN esté más compactado en un nucleosoma, los genes de esa región serán menos accesibles. En cambio, si el ADN se encuentra menos compactado habrá más espacio para que las proteínas que están relacionadas con la expresión genética se puedan unir al ADN.
ARN de interferencia
Diversas moléculas de ARN (Ácido Ribonucleico) pueden ayudar a silenciar la expresión de los genes, pudiendo unir al ADN e interfiriendo con el proceso en el que se transfiere toda la información del ácido desoxirribonucleico al ácido ribonucleico.
Todos los mecanismos epigenéticos interaccionan entre sí, como por ejemplo, la maquinaria de la célula encargada de remodelar todos los nucleosomas están influidos por la metilación de ácido desoxirribonucleico y por las diferentes modificaciones en las histonas.
De igual forma, la metilación del ácido desoxirribonucleico es una señal para reclutar diferentes complejos proteicos que pueden incluir proteínas modificadoras de las histonas. Cuando estos mecanismos epigenéticos no funcionan de una manera correcta se pueden desarrollar muchísimas enfermedades. Una de estas es el Síndrome de Rett, el cual, es producido por mutaciones en el gen MECP2.
Alimentos epigenéticos que tienen beneficios sobre la metilación
- Betaina: Las cuales son: Mejillones y remolachas.
- Metionina: Frutos secos y pescados.
- Colina: Lechuga tipo crujiente o iceberg.
- Ácidos grasos: Omega 3, como el pescado y mariscos.
- Vitamina B: Col, vegetales verdes, espárragos, huevos, pollos.
- Sulforafano: Brócoli.
- Yodo: Champiñones, algas, mariscos y crustáceos.
¿Qué causa los cambios epigenéticos del desarrollo?
- El ejercicio.
- La dieta: Rica en grasa, falta de vitaminas y nutrientes que son esenciales en el organismo.
- El consumo de Resveratrol, la cual se encuentra en las uvas rojas y vino tinto.
- El cigarrillo.
- El alcohol.
- Sustancias químicas que se pueden encontrar en el trabajo o el hogar como el asbesto y el bisfenol A, una sustancia que se encuentra en la mayoría de las botellas de plástico.
- Medicamentos.
¿Cuántas personas se pueden ver afectadas por cambios epigenéticos?
Esto ocurre en todos los seres humanos como algo normal en el crecimiento, el desarrollo y el envejecimiento. Algunos de estos pueden lograr modificar el riesgo de que la persona logre desarrollar ciertas enfermedades o anomalías.
Enfermedades en las que se ven alteraciones epigenéticas
Cáncer
Esta enfermedad, se origina por una célula que deja de estar en el tejido de origen y comienza a desplazarse a otro tejido. El cáncer fue una de las primeras en las que se notó una alteración en los mecanismos epigenéticos. Por esa razón, los científicos se han esforzado por caracterizar los elementos epigenéticos que intervienen en el inicio, mantenimiento y progresión de un tumor en el organismo.
Todo esto ha hecho que se desarrollen o fabriquen fármacos epigenéticos, los cuales, ayudan a modificar el epigenoma de las células que están afectadas.
Envejecimiento
Cuando se compara el epigenoma de un bebé, una persona adulta y un anciano, se observa que cuando la persona envejece a nivel global va desapareciendo algunos grupos de metilo. De manera que, el epigenoma puede contribuir a aumentar la esperanza de vida.
Otras enfermedades
- La arteoesclerosis.
- Cardiovasculares.
- Colesterol
- Diabetes tipo II.
- Autismo.
- Enfermedad autoinmunes.
- Síndrome de Rubinstein Taybi, que es un trastorno intelectual y del desarrollo.
- Síndrome de Beckwith Wiedemann, el cual, es un trastorno del crecimiento congénito.
- Síndrome de ATR X: Una discapacidad intelectual.
- Síndrome de Angelman.
- Síndrome de Prader Willi.
Muchas de estas enfermedades son causadas por una combinación de varios tipos de cambios en diferentes genes. Otros de estos cambios son tan solo mutaciones genéticas que pueden transmitirse dentro de la familia y otras que ocurren debido a factores ambientales o de otra índole.
¿En qué año se vieron las primeras alteraciones epigenéticas?
En el año 1980 cuando se redescubrieron los primeros oncogenes, se empezó a ver que en el ADN (ácido desoxirribonucleico) se encontraban algunas metilaciones. Sin embargo, en ese tiempo no había una buena tecnología que estudiara estas alteraciones bioquímicas. Hoy día, si las hay y recientemente se ha puesto en marcha un proyecto para secuenciar el epigenoma humano.
¿Se pueden controlar los cambios epigenéticos a través de los fármacos y los hábitos?
Si, se pueden, ya que, el epigenoma humano es moldeable fácilmente por los hábitos que se tienen. Además, existen varios fármacos de acción epigenética que pueden ayudar. Estos sirven para acetilar histonas y desmetilar el ADN, el primero ayuda contra un linfoma y el último contra un tipo de leucemia.
Puntos importantes de la epigenética que es bueno destacar
Se encuentra en todos los aspectos de la vida
Esta se encuentra en la comida, en el ambiente, cuando se realizan ejercicios y en el envejecimiento. Todas esas acciones pueden llegar a causar modificaciones químicas y pueden silenciar o apagar los genes.
Es reversible
Puesto a su carácter químico, las modificaciones se pueden suprimir o añadir. A su vez, existen muchísimas modificaciones que pueden lograr encender o apagar los genes, pudiendo provocar una variedad de combinaciones posibles.
Puede hacer diferente a una persona
Aunque el ser humano posee un casi idéntico material genético, todas las modificaciones genéticas pueden lograr provocar cambios en la diversidad de genes. Los cuales, determinan varias características, como: el color de la piel, el cabello y los ojos u otros que a simple vista no pueden ser apreciables.
En definitiva, la epigenética es la capacidad que las células del organismo tienen para adaptarse al medio ambiente, y ahora que ya posees toda esta información puedes mejorar tu estilo de vida.