Palabras previas
La secuenciación del genoma humano abrió el juego en cuanto a investigación genética, lo que implicó algunas respuestas y nuevas preguntas, al tiempo que se avanzó respecto de la comprensión de muchos fenómenos que permanecían en la oscuridad, así como la detección de las fuentes genéticas de muchas patologías.
Lo que no se logró, sin embargo, fue la creación, a partir del monto de conocimiento adquirido, como quizá muchos supusieron, de instrumentos bioquímicos capaces de la reversión de las consecuencias que los problemas relativos a los genes producen.
Aunque las explicaciones de los textos de divulgación sean relativamente sencillas y lo presenten como una cuestión cuasi mecánica, el ADN es sumamente complejo, dada la inmensa cantidad de cuestiones que involucra y la susceptibilidad que presenta, tanto a factores disruptivos internos cuanto externos.
La epigenética estudia ciertas cuestiones que implican cambios genéticos.
¿Qué es y qué estudia la epigenética?
Se sabe que existen errores genéticos transmisibles, es decir, hereditarios, y también mutaciones de novo, esto es, aquellas que se producen como alteración espontánea por algún inconveniente en la transcripción de los datos almacenados en alguna fase de la reproducción celular. En ambos casos se observa que existe una mutación de lo que se considera un gen (o un conjunto de ellos) típico. Más específicamente, los nucleótidos del ADN no se hallan modificados.
Ahora, todas las células de nuestro cuerpo poseen toda la información genética respecto de la secuencia de ADN, pero, por su especificidad (neuronas, cardíacas, musculares, sanguíneas, etc.) hacen que cada tipo (y subtipo) tenga una expresión génica diferente, por lo cual se hallan activos ciertos genes (y las sustancias que ellos regulan), mientras que otros permanecen silenciados.
También se observa que, en determinadas etapas de la vida o en algunos momentos, nuevamente, algunos genes se activan para luego volver a desactivarse, pasado el requerimiento o programación que los necesita.
A su vez, existen distintos factores internos y externos que pueden disparar respuestas momentáneas, prolongadas o permanentes de determinados genes, produciendo, obviamente, efectos.
En todos estos casos, esos cambios se realizan sin que exista alteración alguna en el material genético, sino que ellos se producen sin dejar marca y son consecuencia de distintas necesidades (especificidad o temporalidad) o de factores disruptivos que alteran el funcionamiento de alguno o algunos genes.
El doctor Thomas Jenuwein, especialista en la materia que forma parte del staff del Instituto Max Plank, uno de los más prestigiosos centros de investigación del planeta, explica la diferencia entre genética y epigenética de la siguiente manera: “La diferencia entre genética y epigenética probablemente puede compararse con la diferencia que existe entre escribir y leer un libro. Una vez que el libro ha sido escrito, el texto (los genes o la información almacenada en el ADN) será el mismo en todas las copias que se distribuyan entre los lectores. Sin embargo, cada lector podría interpretar la historia del libro de una forma ligeramente diferente, con sus diferentes emociones y proyecciones que pueden ir cambiando a medida que se desarrollan los capítulos. De una forma muy similar, la epigenética permitiría diferentes interpretaciones de un molde fijo (el libro o código genético) y resultaría en diferentes lecturas, dependiendo de las condiciones variables en las que se interprete el molde”.
Precisamente esos cambios que no alteran el material genético son el campo de estudio de la epigenética.
Relación entre epigenética, factores ambientales y discapacidad
Si bien el concepto de epigenética tiene un recorrido de casi 75 años, recién en las últimas tres décadas se ha comenzado a estudiar lo que ocurre con esos factores externos que producen cambios sin dejar marca en la constitución del ADN.
Las enfermedades y síndromes que se sabe a ciencia cierta que se producen de esta manera (no necesariamente como única causa) son:
– Obesidad.
– Problemas cardíacos.
– Algunos tipos de cáncer.
– Autismo.
– Síndrome de X Frágil.
– Síndromede ATR-X.
– Síndrome de Angelman.
– Síndrome de Prader-Willi.
– Síndrome de Beckwith Wiedemann.
– Síndrome de Rett.
– Síndrome de Rubinstein-Taybi.
– Síndrome de Coffin-Lowry.
También se sospecha que muchas otras patologías, tales como la esquizofrenia, el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad de Huntington, algunas de las autoinmunes, la talasemia, la leucemia, ciertas clases de diabetes, entre otras, podrían contar entre sus causas factores epigenéticos.
Cuando se hace referencia a los factores ambientales, se habla principalmente de metales pesados que se hallan en nuestro entorno y que, incluso, suelen ingerirse, aunque en pequeñas cantidades, a través de los alimentos y bebidas. Los más frecuentemente hallados y que resultan disruptivos para el buen funcionamiento de los genes son: mercurio, plomo, cadmio, plata y bismuto. También los compuestos organofosforados tienen dramáticas consecuencias, tales como algunos pesticidas, porque, por más que se niegue desde quienes los producen y los utilizan, más allá de que se esparzan relativamente lejos de los poblados (distancia que no siempre se respeta), el aire y el agua los transportan mucho más lejos, contaminando no solamente a los propios seres humanos sino a los animales y vegetales que son su fuente de alimentación.
En esta categoría también pueden incluirse a las emociones, que son capaces de alterar la expresión génica. También la mayor edad va incrementando la susceptibilidad a las influencias externas. Y lo mismo ocurre con otros indicadores socioambientales que son pasibles de influir en el correcto funcionamiento de los genes, además de muchos otros, entre los cuales los microorganismos también juegan un rol importante.
Los tres tipos de modificaciones principales relacionados con la epigenética son:
– Metilación: Esta consiste en la adición de un grupo metilo a los nucleótidos que componen la secuencia de ADN. Se trata de una función normal, esto es, que se produce constantemente. Lo que hace es activar o no a los genes para que regulen diversas sustancias. Cuando este mecanismo trabaja incorrectamente, produce alteraciones genéticas que no modifican la estructura. Por ejemplo, pueden producir la baja de acumulación de zinc, apagando o disminuyendo la cantidad que entregan los genes pertinentes. Este metal ayuda a eliminar el mercurio que ingresan al cuerpo. Al no poseer el volumen necesario, el tóxico se va acumulando y, con el correr del tiempo, puede producir distintos efectos nocivos sobre el organismo.
– Modificación de las proteínas histonas: Estas proteínas forman, junto con el ADN, la cromatina, que es la forma de compactar los casi dos metros de hebra de ADN que contiene cada célula, formando una especie de collar compacto. Participan, al mismo tiempo, de la expresión génica, por lo que cualquier alteración en su conformación puede resultar en distintos problemas.
– Micro ARNs: Al igual que las dos formas anteriores, pequeños fragmentos del ácido ribonucleico (que desempeña múltiples funciones) participan en la unión con las proteínas y en la transcripción de la información, lo que también puede alterar la producción de sustancias que regulan los genes y permitir o desatar enfermedades.
Las nuevas respuestas
Aunque la primera enfermedad que se explicó como consecuencia de la epigenética fue el cáncer en 1983, la mayoría de los estudios que hacen referencia a esta disciplina se ocupan de dolencias cuyos síntomas tienen que ver con discapacidad intelectual y/o problemas de conducta, aunque las investigaciones más recientes aportan evidencia de que muchas discapacidades físicas de causa incierta podrían deberse a factores epigenéticos.
Una serie de trabajos de pesquisa han aportado algo de luz a una zona que permanecía oscura: ¿cómo es posible el aumento de casos en algunos trastornos que no se transmiten, es decir, no son contagiosos?
Las respuestas que se poseían no terminaban de satisfacer. Se decía que la difusión de la problemática, unida a una mejor técnica diagnóstica, explicaba el gran incremento. Por otro lado, se sospechaba (y se sospecha) que se trataba simplemente de la presión de la industria farmacéutica, que habría bajado los estándares diagnósticos para incrementar sus ganancias. Algunos estudios realizados sobre el Autismo desde la epigenética, y que pueden utilizarse como parámetros para otras problemáticas, pueden aportar una nueva perspectiva.
Un trabajo aparecido en abril de 2012 en Clinical Epigenetics (“Un enfoque macro-epigenético para identificar los responsables de la epidemia de autismo en los EE.UU.”) recopiló los resultados de otras investigaciones para dar cuenta del fenómeno de la explosión de los casos de Autismo en los EE.UU. en los últimos tiempos.
Se halló que, por ejemplo, un artículo de 2005, aparecido en Molecular Psychiatry, daba cuenta de por qué en el país del norte de América había una proliferación de Autismo y no en Italia. La variable que encontraron y que explicaba la diferencia era que, mientras en los EE.UU. se permiten pesticidas organofosforados, en Italia están prohibidos.
A su vez, se cotejaron los mapas del Autismo y los de las zonas agrícolas, hallándose que la mayor cantidad de casos se correspondía con la cercanía a los cultivos que usaban esos pesticidas, pero también que allí existía una mayor propensión a padecer enfermedades respiratorias, trastornos del neurodesarrollo, infertilidad y abortos espontáneos, entre otras dolencias.
Otros trabajos demostraron que la mayor edad de los padres y la obesidad son factores que inciden en una mayor propensión de los hijos a contraer Autismo.
Y también se señala que la conjunción de tóxicos a los que se está expuesto por estar en el entorno y los que se incorporan por ingesta hacen que la explicación de la epidemia de Autismo tenga una nueva veta más plausible, sobre todo porque es un hecho conocido la vulnerabilidad de los niños durante la gestación y en los primeros años de vida.
Conclusiones
La epigenética es una disciplina en alza, que, además de permitir explicar algunos de los fenómenos que hasta ahora no tenían explicación, se abre al trabajo interdisciplinario, incorporando saberes para hallar respuesta a muchas preguntas desde distintos ángulos.
A su vez, un dato muy importante a considerar es que, así como las alteraciones epigenéticas no dejan marcas (aunque sí pueden transmitir susceptibilidad) y que en el normal estado muestra que su funcionamiento no es permanente en todo ámbito (los “encendidos” temporales y/o los que se producen en determinados contextos), las modificaciones que se producen se cree que pueden ser revertidas, esto es, se trataría de activar o desactivar aquello que se encuentra desregulado y volverlo a la normalidad.
En eso se trabaja en distintos cuadros patológicos, aunque, como ya se expresó, aquello que se explica con sencillez no es tan fácil de llevar a la práctica. Pero el camino empezó a transitarse.
Referencias:
– https://revistageneticamedica.com/epigenetica/
– https://revistageneticamedica.com/2017/10/03/epigenetica-discapacidad-intelectual/
– https://autismodiario.org/2012/06/09/la-epigenetica-y-las-causas-del-autismo/
– http://epigenome.eu/es/1,1,0
– http://www.20minutos.es/noticia/3151957/0/investigadores-neurociencias-descubren-mecanismos-que-contribuyen-al-desarrollo-discapacidad-intelectual/
