02.04.2024
Hambre, pena y genoma humano
02.04.2024
¿Qué pasaría si te dijera que las experiencias de la vida no solo moldean quiénes somos en el presente, sino que también pueden dejar una huella en las generaciones venideras? Es un concepto fascinante que ha sido objeto de estudio durante décadas, y los últimos descubrimientos en epigenética están arrojando luz sobre este fenómeno.
Para conocer el genoma, hay que explorar las cicatrices del pasado
La historia ha dejado una profunda huella en la humanidad, y no solo datado en los libros, sino también en nuestro ADN. Las tragedias han impactado tanto a quienes las vivieron como a sus descendientes. ¿Qué secretos esconde el ADN sobre las experiencias traumáticas de nuestros antepasados? A través de décadas de investigación, se ha descubierto cómo el hambre, el dolor y el sufrimiento pueden dejar una marca indeleble en nuestro genoma.
Durante el periodo cercano al final de la Segunda Guerra Mundial, los Países Bajos experimentaron condiciones extremas debido a la ocupación nazi. La conocida como Hambruna Holandesa sumió a la población en desespera-ción, dejando consecuencias duraderas que afectaron incluso a los fetos en etapas tempranas de la gestación, expuestos a la hambruna a través de sus madres. Los resultados más sorprendentes se observaron en estos bebés, que demostraron ser más propensos a desarrollar trastornos metabólicos a lo largo de su vida.
Fig. 1 Fotografía de la hambruna que padeció Holanda el invierno de 1944-1945
El shock nutricional sufrido durante los meses esenciales para el desarrollo tiene consecuencias para toda la vida.
Sin embargo, lo que hace que este evento sea aún más notable es su impacto en las generaciones posteriores. Algunos efectos se transmitieron a los descendientes directos de quienes experimentaron la hambruna durante los primeros meses de embarazo.
Y todavía más asombroso: no es el único caso. Estudios adicionales sobre descendientes de supervivientes del Holocausto revelaron alteraciones genéticas relacionadas con el estrés, tanto en aquellos que sufrieron como en descendientes que no padecieron la tragedia. Esto sugiere una transmisión intergeneracional de cambios genéticos, aún cuando la situación que dio lugar a esos cambios ya no está presente.
Es indudable que algo ha sucedido, algo que ha podido afectar a estos individuos y a sus descendientes durante el resto de su vida. ¿Por qué? La respuesta radica en los cambios epigenéticos que ocurrieron como resultado de la experiencia de sus padres y madres durante estos trágicos periodos.
El legado genético
Los científicos que pudieron seguir la evolución de estas poblaciones observaron que los cambios fisiológicos perpetuantes a través de generaciones no se originaron por alteraciones en la secuencia genética, sino por la respuesta de ciertos moduladores epigenéticos frente ambiente conflictivo vivido.
El silencio genético
Una causa destacable es la alteración en las marcas de metilación. La metilación es un proceso epi-genético crucial que implica la adición de grupos metilo (CH₃) a las bases de ADN, modificando así la actividad génica sin cambiar la propia secuencia de ADN.
Fig. 2 El proceso de metilación se da cuando un grupo metilo (CH₃) se une a una citosina. Cuando en una región se concentran varias metilaciones, la cromatina se condensa, impidiendo la lec-tura del gen y silenciando su expresión.
En este contexto es de especial importancia la metilación del gen IFG-2. Se trata de un gen que codifica una proteína con un papel crucial en el crecimiento y desarrollo prenatal, así como en la regulación del metabolismo y la diferenciación ce-lular.
Lo que es particularmente interesante es que el patrón de metilación de este gen generalmente se mantiene estable de una generación a la siguien-te. Sin embargo, en sujetos expuestos a ciertas experiencias, como la hambruna de Holanda du-rante la Segunda Guerra Mundial, se observó un patrón significativamente variado. Al parecer la hambruna sufrida por las madres dio lugar a que este gen quedase silenciado, y así ha seguido hasta la actualidad.
Las consecuencias: deficiencias en los procesos metabólicos y creciente riesgo de desarrollar enfer-medades crónicas, como diabetes, obesidad y en-fermedades cardiovasculares, entre otros.
El reciclaje genético
Otro trabajo muy reciente demuestra la importancia del recambio de las histonas para mantener la plasticidad de poblaciones neuronales implicadas en procesos cognitivos.
Recordemos que las histonas se encuentran unidas al ADN y el grado de compactación que producen afecta de manera radical a la expresión de los genes cercanos. Como si se trataran de marcadores en un manual de instrucciones.
Esta capacidad de las histonas les dota a las neuro-nas de una notable adaptabilidad a determinados estímulos. Y más aún, el tipo predominante de histona (H3.3) en la edad adulta es crucial en el mantenimiento de la plasticidad.
Además, investigaciones en roedores han demostra-do que este "reciclaje" de histonas se fortalece cuando se les expone a estímulos que fomentan el aprendizaje, subrayando la conexión entre factores ambientales y la modulación de la expresión géni-ca, especialmente a través de histonas específicas.
Por tanto, existen situaciones que pueden desen-cadenar un aprendizaje duradero, creando patrones fisiológicos y neurológicos en respuesta a estímulos, incluso si las circunstancias que los originaron no están presentes.
Así, determinadas experiencias vividas pueden que-dar impresas en forma de huellas epigenéticas.
Fig. 3 La unión de factores epigenéticos a las "colas" de las histonas altera el grado de enrollamiento del ADN y la disponi-bilidad de los genes para ser activados.
Navegando las mareas del genoma: entre la ciencia y el misterio
A pesar de los notables progresos, la investigación en humanos presenta desafíos singulares. La selección de sujetos de control apropiados y la obtención de una muestra lo suficientemente grande son solo algunos de los obstáculos que los científicos enfrentan al investigar los efectos de las experiencias en la epigenética humana.
Es por ello que se ha recurrido al estudio consciente y controlado de animales en entornos de laboratorio. Utilizando animales, es posible realizar investigaciones de manera más homogénea y con un número significativo de sujetos, lo que ayuda a abordar los desafíos planteados por la epigenética. De hecho, gracias al estudio en laboratorio de animales, en concreto del cuidado materno deficiente de roedores (véase Las ratas que no lamían a sus crías) hemos podido establecer la conexión entre ciertas experiencias traumáticas y las alteraciones en la expresión génica en humanos.
Aunque todavía se requiere una investigación más exhaustiva, es evidente que los estímulos ambientales influyen en la regulación de los genes que condicionan nuestro temperamento y emociones. Por lo tanto, es fundamental prestar atención especial a estos efectos para comprender mejor la intrincada relación entre el ambiente y el cerebro.
Cada avance nos acerca un paso más hacia una comprensión más completa de cómo nuestras experiencias moldean no solo nuestras vidas, sino también las vidas de las generaciones venideras.
En resumen...
La memoria del cuerpo va mucho más allá de la memoria del individuo, todo lo que sucede a un individuo desde el momento de su concepción puede dejar huellas profundas en su vida.
La investigación en epigenética revela cómo nuestras experiencias de vida no solo nos moldean a nosotros mismos, sino también a las generaciones futuras. Gracias a un estudio exhaustivo, y a la observación en animales, hoy sabemos que es mediada por metilaciones y modificaciones en las histonas, principalmente.
Es por ello que no debemos cesar en enfrentamos a los complejos desafíos en la investigación humana. Cada avance nos acerca más a comprender cómo nuestras vivencias influyen en nuestras vidas y en las de quienes nos suceden.
