Epigenética: el ambiente modifica nuestros genes

Durante décadas la cuestión de la herencia biológica se ha respondido a través del lenguaje del ADN. Esta visión situaba al ADN como único material hereditario que determina los rasgos que diferencian un organismo de otro y que se transmite de generación en generación.

A lo largo de los últimos años se ha evidenciado que esta visión era incompleta, la ciencia está revelando ahora cómo se interpreta nuestra partitura genética, y parece que la ejecución de esta partitura puede cambiar de forma drástica entre generaciones.

El ser humano es una mezcla de genes y ambiente. A la hora de construir cada organismo, factores como la dieta, el cariño familiar, el tabaco, los estímulos intelectuales o la higiene acaban pesando quizás tanto o más que la estructura genética con la que se nace. Pero no es tan conocido el hecho de que los agentes ambientales actúan sobre los genes e influyen en su funcionamiento. Por eso, ni siquiera los clones, que tienen los mismos genes, son en realidad iguales entre sí; su ADN, el de cada uno de ellos, ha sido alterado por factores ambientales distintos.

La respuesta nos la da la epigenética, una disciplina que se dedica a estudiar los cambios heredables que no dependen de la secuencia de bases del ADN. El envoltorio bioquímico que cubre el ADN como un papel de regalo y permite abrir (expresar) o cerrar (silenciar) los genes es lo epigenético. Los cambios epigenéticos son cambios reversibles de ADN que hace que unos genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores. Nuestras células sufren cambios epigenéticos durante toda su vida, de hecho, gemelos idénticos acumulan diferentes patrones epigenéticos a lo largo de su vida dependiendo de los factores ambientales a los que se vean sometidos: uno puede fumar y el otro no, tomar más el sol, hacer más deporte, comer diferente,… Y eso se puede traducir en diferencias observables, como distintas alturas, comportamientos, color de pelo, riesgos de padecer enfermedades…

Cada comida, cada molécula de metal tóxico que respiramos, comemos o bebemos y la química que generan nuestros pensamientos pueden modificar la genética. Por decirlo con otras palabras, la genética es el abecedario y la epigenética es la ortografía y la gramática. Se encarga de estudiar los mecanismos moleculares mediante los cuales el entorno controla la actividad génica. Se trata de un nuevo campo biológico que está desentrañando los misterios de cómo el entorno (la naturaleza) influye en el comportamiento de las células. La ciencia avanza a paso de gigante y descubre nuevos indicios de que los genes no son los únicos soberanos en el microcosmos de la vida. La interacción de fenómenos genéticos hereditarios, ambientales y de conducta es mucho más difícil de determinar de lo que se creía. Y es que la epigenética de un individuo viene determinada por muchos factores: exposición a agentes químicos durante la vida intrauterina y después del nacimiento, variantes genéticas en los genes que regulan la epigenética, la radiación, la alimentación...

¿Pueden los hijos heredar genéticamente los traumas sufridos por sus padres? http://t.co/5yxf44ASKG pic.twitter.com/HrraoS1b6J

— BBC Mundo (@bbcmundo) agosto 25, 2015

Un ejemplo en el que se pone de manifiesto la epigenética es el de los animales clonados. En teoría el animal clonado debe ser el mismo, pero sabemos que no lo es porque aunque hemos transferido el ADN, no hemos sido capaces de transferir las modificaciones químicas que afectan a ese ADN debido a los marcadores epigenéticos. Ésa es una de las razones por las que el mecanismo de clonación actual no es seguro. Por eso la oveja Dolly tenía obesidad y diabetes, mientras que su madre estaba sana. El ADN del óvulo fecundado, el zigoto, contiene ya 'marcas' bioquímicas que no son genéticas, pero que determinan su desarrollo. También el ADN de una misma persona, analizado con muchos años de diferencia, contendrá más diferencias epigenéticas que genéticas.

Los procesos epigenéticos, son los factores que hacen de intermediarios entre el medio ambiente de un organismo y su herencia genética. Todo lo ambiental impacta sobre cada núcleo celular en todo nuestro cuerpo: lo que respiramos por la contaminación del aire, lo que bebemos y comemos (agrotóxicos u hormonas sintéticas), y cada parte de mis hábitos, si camino o no, si me enfado, si fumo, si tomo alcohol o me drogo, si leo o escucho cosas negativas, todo llega al ADN y se puede modificar. Por ejemplo está comprobado que en el tercer trimestre de embarazo, se trasmite la carga de stress, de hecho, las embarazadas que cursaban el tercer trimestre y sobrevivieron al 11/09/2001, tuvieron hijos con características de stress muy similares al que se lo denomina Stress transgeneracional. El plomo que inhalamos en las ciudades por combustión de la nafta, o el mercurio que llega a nuestro cuerpo desde el pescado contaminado tienen la capacidad de aumentar la oxidación celular y producir mutaciones en el ADN. Los alcohólicos, por ejemplo, tienen un déficit de vitaminas que dan grupos metilo y como consecuencia tienen el ADN hipometilado. El resultado es que son más proclives a tener más enfermedades, como el cáncer.

Es interesante comprobar que mientras la genética de una persona no es fácilmente modificable, la epigenética es más dinámica. La parte buena de la historia es que podemos modificar positivamente nuestro genoma con unos hábitos de vida saludables, la epigenética puede, en parte, explicar la observación de que aunque dos personas tengan la misma mutación genética una desarrolle una enfermedad y la otra no. Lo mismo se puede explicar para la distinta incidencia de dolencias en gemelos monocigóticos, que comparten el mismo genoma. Esto podemos imaginarlo como una partida de cartas. Cuando se reparte la baraja de nuestro genoma a dos jugadores les quedan las peores cartas, supongamos la mutación de un gen supresor tumoral como BRCA- 1. Ambos, por tanto, tienen las mismas posibilidades de entrada de perder la partida. La cuestión es ver cómo se juegan esas cartas. Ciertos hábitos tóxicos y de estilo de vida pueden acelerar los procesos de desarrollo de un tumor, en uno alterando su epigenética, mientras que se previenen estas alteraciones en el otro.

En este punto salta a la palestra la cuestión más inquietante de la epigenética: ¿logran dar el salto a la siguiente generación las características adquiridas por influjo de los factores ambientales? Los patrones epigenéticos derivados de la alimentación, la exposición a situaciones físicas extremas o a sustancias tóxicas en el individuo, ¿se transmiten a los hijos y a los nietos? Hasta la fecha, la idea de una "transmisión hereditaria de caracteres adquiridos" era rechazada por amplios sectores de la biología moderna. Actualmente sabemos que padres y madres proveen a sus hijos de cromosomas portadores de la mayor parte del material genético, pero las secuencia de ADN se completan con otras informaciones que el organismo va adquiriendo durante la vida, que rigen las funciones de los genes y determinan cuándo y cuánto tiempo deben estar activos. Así por ejemplo si tu padre siguió una dieta alta en grasas tendrás más posibilidades de desarrollar una diabetes tipo 2, un factor no genético como la alimentación puede influenciar a la siguiente generación.

Epigenética práctica: cuando la dieta afecta a los nietos. Qué comen las embarazadas es determinante. http://t.co/zzgAmuOPeI

— Jose Cervera (@Retiario) septiembre 16, 2015

Un ejemplo de epigenética bien estudiado fue las hambrunas que sufrieron las mujeres durante la Segunda Guerra Mundial. Más de 20.000 personas se murieron de hambre en los Países Bajos, soportando el duro invierno y severo un embargo de alimentos.Estas mujeres tuvieron hijos de corta estatura y que pesaban poco. Y, además, los hijos de estos hijos, a pesar de haber sido alimentados correctamente, también fueron de corta estatura. Estos hallazgos, de los que se empiezan a describir sus bases moleculares, prometen una revolución en el concepto de salud que tenemos actualmente: ya no sólo nosotros somos los afectados por nuestro estilo de vida, sino nuestra descendencia. Estos hallazgos consideran que el tipo de dieta (qué tipo y la diversidad de alimentos que se ingieren) o el estilo de vida (sedentario o activo, con ejercicio físico e intelectual) o el consumo de tóxicos (tabaco, café, medicamentos o drogas en general) puede hacer que haya genes que sufran cambios reversibles, de modo que debiendo expresarse no lo hagan (se silencien) o, por el contrario, debiendo estar silentes se expresen. Y que ello además, esto es lo nuevo, pueda, como he indicado, ser transmitido a los hijos. Lo interesante que estas herencias epigenéticas puedan ser revertidas por quienes las heredan si desarrollan un estilo de vida determinado o introducen cambios específicos en los patrones de alimentación o también tratamientos farmacológicos adecuados.

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De la secuenciación del ADN, del desciframiento de nuestro genoma, se nos dijo que era "el libro de la vida". Pues parece ser que el libro que nos entregaron en los proyectos del genoma humano estaba huérfano de gramática y ortografía: era un inmenso telegrama sin signos de puntuación. Darle sentido a esas palabras es trabajo de la epigenética, un campo de investigación tan innovador como productivo, y que despierta hoy gran interés en el ámbito científico. Los epigenetistas no estudian el orden secuencial de las hebras de ADN, su afán es descubrir de qué factores dependen los 23.000 genes que aparecen en la cadena de ADN. No cuestiona los principios de la teoría de la evolución de Darwin. Sólo añade un grado de mayor dificultad al estudio de la biología moderna, ya de por sí bastante complejo. Y pone fin a la controversia "naturaleza versus cultura". El hombre ni es un robot genético ni un ser etéreo al que modela la cultura.

Nada en la naturaleza ocurre por casualidad, y todo tiene un significado evolutivo, es decir, todo “está pensado” para el bienestar y la supervivencia de la descendencia. Este mecanismo de herencia de caracteres adquiridos, es una maravillosa manera que tiene la naturaleza de “informar” a la nueva generación del ambiente que se van a encontrar en el momento de nacer. Ya no se trata sólo de tener unos buenos genes, sino también de cuidarlos. Si nosotros seguimos unas costumbres perjudiciales, como el fumar, beber en exceso, abusar de las grasas saturadas, el sedentarismo, el estrés,… esto puede traer consecuencias negativas para nuestra descendencia a pesar de que tengamos unos genes “sanísimos”, pero por el contrario, si seguimos un estilo de vida saludable en todos aspectos posibles y durante todo nuestro discurrir vital, llevaremos esa información grabada en nuestras células sexuales y la pasaremos a la siguiente generación, teniendo una mayor probabilidad de que nuestra descendencia tenga predisposición a ser sana y saludable.

Fuentes: ilevolucionista,diariolaizquierda, perfil.com,leolo.blogspirit.com, bitacorabeagle