EPIGENÉTICA
El término epigenética se deriva del griego “epi-“ que significa “por encima”, y genética, se refiere a la información que heredamos de nuestros papás. Por lo tanto la epigenética se refiere a aquellos cambios en el organismo ocasionados por modificaciones químicas que afectan el comportamiento de los genes sin cambiar la secuencia de ADN contenida en nuestras células [1], [2].
Estas modificaciones químicas las podemos comparar como llaves que sirven para abrir o cerrar la caja donde están contenidos estos genes, por lo tanto cuando estas modificaciones o llaves llegan a donde está contenido un gen, pueden hacer que comience a “expresarse”, es decir que comience la fabricación de proteínas para tener un efecto en nuestro organismo, lo cual puede estar relacionado a un estado de salud o enfermedad [1].
Dependiendo del tipo de molécula química que ejerza como llave, son los tipos de modificaciones epigenéticas, como por ejemplo se le conoce como “metilación” cuando se añaden grupos “metilo” (CH3), y la función en específico de este grupo es el cerrar muy bien la caja del gen para que se “silencie” o se mantenga apagado. Las enzimas o proteínas encargadas de pegar o quitar estos grupos metilos al ADN son conocidas como “metil transferasas”. Por otra parte, la adición de grupos “acetilo” abre la caja donde está contenido el ADN para estimular su expresión [3].
Estos grupos químicos se pueden obtener de nuestro entorno como los alimentos y medio ambiente; para afectar o mejorar la salud. Por parte del entorno, los disruptores del sistema endócrino son importantes modificadores epigenéticos que se han relacionado al desarrollo del cáncer ya que pueden afectar genes relacionados al buen funcionamiento del ciclo celular y apoptosis (o muerte celular) [3].
Los cambios químicos pueden modificarse a lo largo de nuestra vida (transitorio); sin embargo, también se ha comprobado que se pueden heredar a la descendencia (estables). Existe múltiple evidencia científica donde se comprueba que los hijos de mujeres que sufrieron hambruna durante su embarazo de 1944 y 1945 (durante el periodo conocido como “la hambruna holandesa”), desarrollaron enfermedades cardiovasculares y metabólicas como obesidad y diabetes en la adultez por cambios epigenéticos en sus células. Estudios en ratones también han demostrado que si la madre tiene una dieta deficiente en proteínas puede afectar la generación correcta de músculo en las crías, y tener futuras consecuencias en el desarrollo de sarcopenia (pérdida de masa muscular) en la adultez. También dietas altas en grasas reducen la síntesis de proteínas, favorece su degradación e incrementa la inflamación [2].
El folato es una vitamina del complejo B que es fuente importante de grupos metilo para la correcta regulación de los genes. Debido a que estas marcas epigenéticas pueden generarse desde la concepción de un bebé, es muy importante que desde antes del embarazo ambos padres tengan niveles óptimos de folato. Bajos niveles de folato también se han correlacionado a un incremento en la incidencia de cáncer colorrectal y pancreático [2].
Los nutrientes además de proveer los grupos químicos que afectan directamente el comportamiento genético, también proveen moléculas que ayudan a la correcta función de las enzimas o proteínas encargadas de quitar o pegar dichos grupos químicos a la caja que contiene el ADN. Tal es el caso del sulforafano en el brócoli y otros compuestos en el ajo, que estimulan la actividad de proteínas encargadas de añadir grupos acetilo a los genes con función anti-cancerígena para mantenerlos prendidos o en funcionamiento. Esta función similar, pero en genes relacionados a la longevidad se ha visto con el butirato, un compuesto generado en la fermentación de fibra dietética por la microflora bacteriana, es decir que el consumir fibra y probióticos estimula la producción de butirato que a su vez mantiene prendidos genes protectores para la longevidad [3].
La vitamina C es otro micronutriente con importantes funciones epigenéticas involucrada en disminuir la metilación del ADN para mantener genes prendidos implicados en la correcta maduración de las células T del sistema inmune [4]. Mientras que también se han estudiado los mecanismos epigenéticos por los cuales la vitamina D ayuda a mejorar la salud de los pulmones [5].
Los cambios epigenéticos no únicamente son estimulados por los nutrientes o moléculas presentes en alimentos o aire; sino que también pueden estimularse por el nivel de actividad física. Se ha encontrado que el hacer ejercicio (60 min de ejercicio intenso) puede disminuir el nivel de metilación de ADN de genes involucrados en la generación de mitocondrias; es decir que al hacer ejercicio se estimula la producción de mitocondrias. Así como también, en genes que inhiben moléculas inflamatorias. Por otra parte, el hacer ejercicio crónico (por 6 meses, 3 veces a la semana), cambió los perfiles de metilación de genes asociados al metabolismo, como por ejemplo la expresión del gen encargado de la entrada de glucosa a los músculos, mejorando su utilización. Incluso estudios en ratones en madres obesas que realizaron ejercicio, mejoraron los perfiles metabólicos en sus crías a comparación del grupo que no realizó ejercicio. Es decir que los cambios epigenéticos que ocurren en los padres pueden ser “recordados” o heredarse a la descendencia [2].
La epigenética es una gran área de estudio cuyos descubrimientos crecen día a día para ayudarnos a entender cómo nuestro organismo responde ante los estímulos del ambiente y puede influir en nuestra salud y descendencia [6]. Por lo que es indispensable tener un estilo de vida saludable para mejorar los patrones epigenéticos que hayamos heredado de nuestros padres y tener una mejor calidad de vida.
CHECK-LIST
- La epigenética es uno de los mecanismos por los cuales los nutrientes y el ejercicio nos ayudan a controlar nuestra expresión genética para tener mejor calidad de vida y salud.
- Además de los micronutrientes como folato, vitamina C y D, otras moléculas presentes en alimentos o productos de la fermentación de la fibra por la microbiota, tienen importantes funciones para mejorar nuestro estado de salud.
- La epigenética o modulación de la expresión del ADN también se hereda a la descendencia. Por lo que si es nuestro deseo tener hijos, es de vital importancia tener un estilo de vida saludable.
DATO CURIOSO
La temperatura a la cual se incuban los huevos de reptil puede influir por mecanismos epigenéticos en el género de la descendencia [6].
BIBLIOGRAFÍA
[1] NIH, “What is epigenetics?,” 2020. .
[2] A. P. Sharples, C. E. Stewart, and R. A. Seaborne, “Does skeletal muscle have an ‘epi’-memory? The role of epigenetics in nutritional programming, metabolic disease, aging and exercise,” Aging Cell, vol. 15, no. 4, pp. 603–616, 2016, doi: 10.1111/acel.12486.
[3] C. Tiffon, “The impact of nutrition and environmental epigenetics on human health and disease,” Int. J. Mol. Sci., vol. 19, no. 11, 2018, doi: 10.3390/ijms19113425.
[4] A. C. Carr and S. Maggini, “Vitamin C and immune function,” Nutrients, vol. 9, no. 11, pp. 1–25, 2017, doi: 10.3390/nu9111211.
[5] I. K. Sundar and I. Rahman, “Vitamin D and susceptibility of chronic lung diseases: Role of epigenetics,” Front. Pharmacol., vol. AUG, no. August, pp. 1–10, 2011, doi: 10.3389/fphar.2011.00050.
[6] G. Cavalli and E. Heard, “Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease,” Nature, vol. 571, no. 7766, pp. 489–499, 2019, doi: 10.1038/s41586-019-1411-0.