Tweet     EPIGENETICA   Es la que permite explicar aquellas variaciones de expresión génica como un proceso reversible y hereditario en el corto plazo, bajo la influencia del medio ambiente durante diversas etapas del desarrollo y la edad adulta, sin modificar la secuencia genética. Waddington, biólogo del desarrollo y embriólogo en 1942 acuñó el término de epigenética como “la rama de la biología que estudia los factores que interactúan entre genes y sus productos que determinan el fenotipo. Actualmente se define como la ciencia que estudia los cambios en la expresión y función del gen por factores ambientales, sin alteraciones en la secuencia del ADN afectando sólo al fenotipo y no al genotipo, pudiendo ser reversibles y heredables. El epigenoma es la información epigenética global de un organismo. Los estados epigenéticos juegan un papel importante en la patogénesis de las enfermedades no comunicables como afecciones cardiovasculares, metabólicas, obesidad, autoinmunes, inflamatorias, cáncer y el proceso de envejecimiento. Los principales mecanismos en epigenética son metilación del ADN, modificación de las histonas, micro ARN y posicionamiento del nucleosoma. Por medio de los cuales se logra activar o silenciar la expresión de los genes, siendo la metilación del ADN el más estudiado en mamíferos. El nivel de metilación (hipo o hipermetilación) está influenciado por factores ambientales externos (ej. nutrientes, vitaminas, toxinas ingeridas y tóxicas ambientales, edad, actividad física, psíquica y social), durante la etapa fetal e infancia permiten la programación de mecanismos de adaptación. La medición de los cambios a través de biomarcadores epigenéticos tienen como objetivo identificar las personas con riesgo de enfermedades (ej. la hipermetilación del ADN medida como biomarcador es un candidato atractivo para detección de cáncer colorectal) y permitirá estrategias preventivas con modificaciones en nutrición y estilo de vida. La epigenética es fundamental en el Desarrollo, Origen de Salud y Enfermedad, existen evidencias de que factores ambientales, en especial nutricionales en períodos de de alta sensibilidad o plasticidad genética que abarcan los primeros 1000 días de vida, incluyendo el embarazo y los primeros 2 años, pueden predecir la salud a futuro. El desbalance nutricional, denominado recientemente Teoría de la Nutrición Temprana, caracterizado por alta ingesta de proteína y baja en grasa en esa etapa de la infancia, y que están relacionado con: • peso al nacer, • velocidad de crecimiento e • índice de masa corporal. Se relacionan con desregulación del apetito a través de la insulina y leptina, ocasionando un incremento en la obesidad en las últimas décadas por programación metabólica. La nutrición produce cambios en el Epigenoma, la dieta de los padres influye la metilación de ADN de sus hijos y por ende su fenotipo. Un ejemplo claro e interesante de cómo la nutrición altera el fenotipo a través de la regulación epigenética de los genes se observa en las abejas. Si la larva hembra se alimenta con Jalea Real por 6 días se convierte en abeja Reina y es fértil, pero si se alimenta sólo por 3 días, se convierte en abeja Obrera y es estéril a pesar de que genéticamente son idénticas, el mecanismo está mediado por metilación del ADN. Otro ejemplo clásico de cómo la nutrición materna afecta el fenotipo de su hijo por hipometilación del ADN, es el modelo de rata portadora del gen Agouti relacionado con la obesidad, fue descubierto hace años gracias a una investigación realizada en la Facultad de Medicina de Oregón. Este gen ya se conocía por su participación en el proceso de pigmentación o melanización, de la piel de mamíferos. Su fallo conducía, en ratones, al desarrollo de un color amarillento, al bloquear en los melanocitos de la piel al receptor de una hormona relacionada con la pigmentación, la MSH. Su relación con la obesidad ocasiona que los fallos de este gen, expresados en las células cerebrales, conduzcan a un desequilibrio del apetito, del que se deriva en roedores una obesidad moderada, muy semejante a la más usual en los humanos. Si a la rata con el gen Agouti embarazada se le suministra Bisfenol A (agente hipometilante) más dieta convencional, su descendiente desarrolla pelaje claro, diabetes y obesidad como la madre pero si a la misma rata con gen Agouti se le suministra la misma dieta convencional y Bisfenol A, más agentes donadores de metilo y cofactores (ácido fólico, vitamina B12, betaina y colina ) hay silenciacion de la expresión del gen Agouti y el producto de gestación presenta piel de color normal y sin riesgo de diabetes y obesidad. El ejemplo más evidente en humanos es el uso de folatos, agente metilante del ADN cuya administración en el período periconcepcional a los padres y durante el embarazo a la madre, previene el desarrollo de malformacioens del tubo neural. Una dieta materna durante la gestación alta en grasa aumenta la probabildiad de obesidad, sindrome metabólico, resistencia a la insulina y diabetes en los hijos. En cambio una dieta baja en proteínas durante la periconcepción o gestación está asociada con menor peso al nacer, esquizofrenia, sindrome metabolico y enfermedades cardiovascualres. Actualmente el cáncer se considera una enfermedad con desregulación epigenética que interactúa extensivamente con bases de mutaciones genética, incluyendo cáncer de esofago, colorectal, próstata y del área ginecológica. El mayor entendimiento de mecanismos epigenéticos ha permitido que la FDA apruebe drogas como primera línea para el tratamiento enfermedades malignas hematológicas. El estudio de la Epigenética en varias enfermedades inflamatorias asociadas con fibrosis como esclerosis sistémica, fibrosis pulmonar, cardíaca, hepática e intestinal en enfermedad de Crohn, tiene importancia ya que ellas son la causa de alteraciones en la metilación del ADN y el micro ARN como cambios globales de genes específicos en esos órganos. Es importante destacar la relación de la Epigenética con las enfermedades neurológicas, la metilación del ADN es un mecanismo crítico en la regulación del desarrollo normal y patología del sistema nervioso central. Factores ambientales como dieta, hormona, estrés, droga o exposición a químicos ambientales como Bisfenol policlorinado, Bisfenol A y plomo pueden contribuir al desarrollo de síndromes asociados al autismo, depresión, esquizofrenia y Alzheimer. La epigenética representa el futuro de la prevención y tratamiento de muchas enfermedades y a medida que se conozcan los cambios específicos que caracterizan a cada condición patológica podremos entender mejor los mecanismos y determianr conductas más eficaces para asegurar la salud del humano. Cuando se interpreta una canción conocer y leer las notas musicales es tan importante como hacerlo con el ritmo adecuado. En la partitura, las notas musicales se colocan de forma secuencial y diferentes marcas informan sobre el registro, la velocidad o la intensidad con que se deben hacer sonar. El genoma humano funciona de forma similar a una partitura, en la que la secuencia de ADN contiene las instrucciones para producir las proteínas y otros elementos funcionales, y los mecanismos epigenéticos regulan cómo y en qué grado tienen que expresarse. Así, si el genoma incluye la secuencia completa del ADN, el epigenoma, se refiere al conjunto de elementos que regulan la expresión de los genes sin alterar la secuencia de ADN. En esencia, todas las células del cuerpo humano contienen el mismo material genético –o la misma partitura, si seguimos comparando genética y música. Sin embargo, todas ellas no expresan los mismos genes. Cada tipo celular, dentro de cada tejido, tiene un programa genético diferente, de modo que únicamente se expresan los genes que necesitan. Por ejemplo, además de los genes encargados de las funciones básicas, las neuronas necesitan expresar todos aquellos genes relacionados con emisión y recepción de señales nerviosas. Estos genes, por el contrario, no son necesarios en otros tipos celulares, como las células encargadas de almacenar grasa. Además, cuando las células expresan los genes, necesitan hacerlo en el momento y cantidad adecuada. Uno de los métodos por los que lo consiguen es a través de los mecanismos epigenéticos. Las marcas epigenéticas actúan como una memoria para la célula y son reversibles Una de las características del epigenoma es que no es estático y puede modificarse. A lo largo de nuestra vida, el epigenoma registra las experiencias de la célula, así como la influencia del ambiente sobre las mismas. Por lo tanto, el epigenoma es diferente en los distintos tejidos y tipos celulares del organismo, cambia a lo largo de la vida o momento del desarrollo e incluso en los distintos estados de salud. Principales mecanismos epigenéticos, todos ellos son reversibles, lo que significa que son susceptibles de poder ser modificados. • Metilación del ADN La metilación del ADN es uno de los mecanismos epigenéticos más estudiados. Consiste en la adición de un grupo bioquímico denominado metilo a una de las unidades o nucleótidos que conforman el ADN, la citosina. Los grupos metilo situados sobre el ADN actúan como señales de reconocimiento para ciertas enzimas que actúan sobre la expresión génica. Normalmente la metilación se asocia a una represión de la expresión génica. • Modificaciones de la cromatina En el interior del núcleo celular el ADN no se presenta aislado, sino que está organizado con proteínas y otras moléculas, formando la cromatina. La unidad fundamental de la cromatina, es el nucleosoma, formado por ADN enrollado alrededor de ocho unidades de proteínas histonas. Las histonas pueden ser modificadas bioquímicamente en algunas posiciones concretas (modificaciones epigenéticas reversibles), lo que afecta al grado de compactación del ADN en el nucleosoma, y a cómo de accesibles son los genes a toda la maquinaria enzimática responsable de la expresión génica. Cuanto más compactado está el ADN en un nucleosoma menos accesibles son los genes de esa región. Por el contrario si el ADN está menos compactado, hay más espacio para que las proteínas relacionadas con la expresión génica se unan al ADN. Las combinaciones de las modificaciones de las histonas definen el estado de la cromatina y la actividad del ADN que lo conforma. Además, la localización de los nucleosomas también determina la accesibilidad de los factores de transcripción al ADN. • ARN de interferencia Ciertas moléculas pequeñas de ARNs pueden silenciar la expresión de los genes, uniéndose al ADN e interfiriendo con la transcripción o proceso en el que el que se transfiere la información del ADN al ARN o uniéndose a complejos proteicos de silenciamiento génico. Los diferentes mecanismos epigenéticos interaccionan entre sí. Por ejemplo, la maquinaria celular encargada de remodelar los nucleosomas es influida por la metilación de ADN y por las modificaciones en las histonas. Igualmente la metilación del ADN supone una señal para reclutar complejos proteicos que incluyen proteínas modificadoras de las histonas. Una de las enfermedades que pueden desarrollarse es el Sindrome de Rett que es una rara enfermedad genética que causa problemas en el desarrollo y en el sistema nervioso, la mayoría en niñas. Se relaciona con el trastorno del espectro autista. Al principio, las bebés con síndrome de Rett parecen crecer y desarrollarse con normalidad, esto se produce en la mayoría de los casos por mutaciones en el gen MECP2 que codifica para una proteína de unión a ADN metilado. La epigenética actúa como puente entre los genes y el ambiente. Algunos factores ambientales, como el tabaco, o la nutrición pueden iniciar procesos químicos que lleven a cambios en el epigenoma. Por ejemplo, en la mayoría de los rasgos y enfermedades en seres humanos influye la forma en que uno o más genes interactúan de maneras complejas con factores ambientales, como sustancias químicas en el aire o el agua, la nutrición, la radiación ultravioleta del sol y el contexto social. Como mencionábamos antes, el epigenoma es dinámico y va cambiando a lo largo de la vida de una persona. Por ejemplo, al comparar la metilación del genoma en personas recién nacidas, adultos y ancianos se ha observado que a medida que se envejece se van perdiendo grupos metilo, lo que podría estar asociado con la expresión inadecuada de los genes al envejecer. Además, aquellos pacientes con enfermedades en las que se produce un envejecimiento prematuro presentan epigenomas propios de edades mucho más avanzadas. Algunos estudios indican que se pueden usar marcadores epigenéticos, concretamente metilación, para estimar la edad biológica de una persona, frente a su edad cronológica en años. Así, el epigenoma podría dar una medida de cómo de bien se envejece. Las células tumorales tienen su epigenoma alterado. Cambios en el epigenoma pueden llevar a que se expresen genes que no deberían hacerlo, como por ejemplo aquellos relacionados con el crecimiento celular y la proliferación o evitar que se expresen genes cuya actividad es necesaria, como aquellos relacionados con la reparación del ADN. Dado que las modificaciones epigenéticas son reversibles, diferentes equipos de investigación han planteado desarrollar fármacos epigenéticos para tratar el cáncer. A nivel clínico algunos de estos fármacos ya han sido aprobados, mientras que otros siguen siendo investigados. BIBLIOGRAFIA • https://genotipia.com/que-es-epigenetica-y-epigenoma/?gclid=CjwKCAjwwL6aBhBlEiwADycBIHpf1Jgp26iv_UX-f4m1sBa2jQKvf6MIse9B0GS7hCkqs_YnjMTlvhoCrHYQAvD_BwE • https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Interaccion-genes-ambiente • https://www.infosalus.com/salud-investigacion/noticia-factores-hereditarios-ambientales-influyen-forma-genes-expresan-20180817072238.html • http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-35032016000400001 • https://www.infosalus.com/salud-investigacion/noticia-factores-hereditarios-ambientales-influyen-forma-genes-expresan-20180817072238.html     Autor: Rodolfo Cerminara Visitas: 344           Tweet Noticias Destacadas Cuáles son los principales cambios introducidos al proyecto de reforma judicial en el Senado Aviones, tanques y buques: la lista de compras de las Fuerzas Armadas para el 2022

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