Explorar la epigenética supone sumergirse a un fascinante mundo en el que el entorno en el que nos rodea. Las vivencias de nuestro día a día tienen un impacto en nuestro ser a nivel genético. Si bien es cierto que no se produce un impacto en el ADN, sí que es cierto que la epigenética puede llegar a producir un cambio en la forma en la que los genes se expresan. A propósito de esto y de la manera en la que la epigenética puede influir en las futuras generaciones, este artículo explorará los fundamentos de este campo de estudio.
Conceptos básicos de la epigenética
¿Qué es la epigenética?
La epigenética no es más que el campo de estudio cuyo objeto radica en el análisis de los mecanismos que de alguna u otra manera regulan la manera en cómo los genes se expresan, aún cuando no se produce un cambio en el ADN que se halla en su composición. A través de la epigenética se ha demostrado que los hábitos, el entorno y la manera en la que un individuo cuida de su cuerpo no solo pueden tener un impacto en la salud propia, sino también en la de sus descendientes.
Se estima que el término fue acuñado alrededor de la década de los 50, por el biólogo y genetista Conrad H. Waddington quien lo definió como “el análisis causal del desarrollo”. A partir de entonces, se ha amplificado involucrando la secuencia de genes hasta que en el año 2000 se secuenció el genoma humano, con lo cual se determinó de dónde proviene toda la información necesaria para el desarrollo y crecimiento de los seres humanos.
Mecanismos epigéneticos
Se denomina mecanismo epigenético a cada cambio químico que se produce sobre la proteína que protege al ADN (Cromatina) y que altera la expresión de los genes. Dando como resultado patrones de expresión genética estables que se transmiten linealmente de células progenitoras a sus descendientes. Existen varios de estos mecanismos, definamos a continuación algunos de ellos:
Metilación de ADN
Para entender de manera simple lo que es la metilación de ADN, podría definirse como la incorporación de grupos de metilo a áreas determinadas de las moléculas del ADN. Esto evidentemente produce cambios en la función del ADN, habitualmente reprimiendo la transcripción génica. Además de esto, la metilación del ADN se relaciona con otros procesos como la inactivación del cromosoma X y el envejecimiento.
Modificación de histonas
Las histonas tienen un papel importante a nivel genético, se comportan como una especie de interruptores que regulan las instrucciones contenidas en el material genético. Es posible que las histonas sean objeto de diversos tipos de modificación, entre ellos la metilación y la acetilación. A propósito de esto, se ha demostrado que estas modificaciones pueden afectar de manera directa o indirecta el neurodesarrollo.
ARN no codificante
Se trata de moléculas funcionales que tienen un papel muy importante en la regulación de la expresión génica. Así como en una gran diversidad de procesos celulares. Se distingue del ARN mensajero en el hecho de que no se traduce en una proteína, distinguiéndose además por tener un proceso distinto de codificación. Este tipo de ARN particularmente no contiene códigos de aminoácidos.
Diferencias entre la epigenética y la genética
Existen muchas perspectivas desde las cuales pueden diferenciarse la genética y la epigenética. En la siguiente tabla, verás algunas de las diferencias clave que te permitirán distinguirlas:
| Diferencias | |
| ¿Qué es? | En el caso de la genética se trata del estudio de los genes, el ADN y la manera en cómo estos se heredan hacia los descendientes. Por su parte, la epigenética estudia los mecanismos de expresión genética sin una influencia directa sobre el ADN. |
| ¿Cuál es su enfoque? | La genética está enfocada en los genes y cómo estos se vinculan con las proteínas. Por otro lado, la epigenética estudia como factores ambientales modifican la expresión génica. |
| Producción de cambios | La genética refiere cambios en la secuencia de los nucleótidos del ADN, mientras que la epigenética no evidencia cambios en el ADN si no en la manera en cómo los genes se expresan. |
| Relación con la salud | En el caso de la genética, existe una vinculación con enfermedades hereditarias. La epigenética se vincula con marcas génicas capaces de activar o desactivar genes de enfermedades crónicas. |
| Relevancia | La genética es importante para el estudio de la información genética heredada. Mientras que la epigenética destaca la relevancia del estilo de vida en la salud a largo plazo. |
Implicaciones de la epigenética
Enfermedades y trastornos
Dada la influencia de la epigenética en el organismo, es importante señalar la conexión entre esta y el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares e incluso cáncer. No solamente puede verse implicada en su aparición sino también en su progresión. Por ejemplo, cuando existen disparidades en la metilación (uno de los mecanismos epigenéticos de los que hablamos anteriormente) en los hemisferios cerebrales, esto puede derivar en una progresión avanzada de los síntomas de la enfermedad de Parkinson.
En el caso de otros tipos de enfermedades, como las enfermedades cardiovasculares, los biomarcadores epigenéticos han demostrado ser útiles para regular funciones celulares. Además, se han empleado como indicadores de patologías a nivel cardiovascular. De esta misma manera, se ha encontrado que las alteraciones a nivel epigenético pueden tener una influencia en la aparición de diferentes tipos de cáncer.
Desarrollo humano
A lo largo de este artículo hemos comprendido que en sí, la epigenética no tiene influencia o genera alguna alteración en el código genético. Aún así, tiene un papel importante en el desarrollo humano. Y esto queda claro desde el momento mismo de la concepción y el desarrollo embrionario. Es en esta fase cuando las modificaciones epigenéticas destacan en su papel de diferenciación celular, así como en la formación de nuevos tejidos y órganos.
De esta misma manera, durante toda la vida hasta llegada la vejez, la epigenética tiene una función crucial en la incidencia de enfermedades crónicas, tales como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares.
Plasticidad cerebral
A través de la epigenética se produce la regulación de la expresión genética vinculada a la sinapsis y la vida útil de las neuronas. Esta regulación de la expresión de los genes favorece a una mayor capacidad adaptativa y a un mayor nivel de aprendizaje.
Es a través del aprendizaje y también de la experiencia que es posible producir cambios epigenéticos a nivel cerebral. Siendo así, tanto el aprendizaje como la plasticidad cerebral fortalecida por la epigenética, permiten la adaptación y el desarrollo del ser humano a lo largo de su vida.
Factores que influyen en la epigenética
El ambiente
Para entenderlo de una manera sencilla la epigenética es el nexo existente entre el entorno y la genética. Siendo así, no es de sorprender que factores externos al ser humano tengan una influencia directa sobre los cambios epigenéticos que este experimente. Estos factores a su vez pueden traducirse en procesos fisiológicos como el aprendizaje y el envejecimiento, y procesos patológicos como enfermedades neurodegenerativas. Lo más interesante de todo esto, es que estos cambios epigenéticos son heredables con lo cual es posible que produzcan un impacto en los descendientes.
Estilo de vida
El estilo de vida también es capaz de influir en la epigenética y puede hacerlo a través de numerosos hábitos. Por ejemplo, a través de la alimentación es posible alterar la metilación del ADN e incluso producir una modificación en las histonas. Asimismo, una buena alimentación puede favorecer a una correcta expresión génica. Otros hábitos como el ejercicio y el sueño favorecen a la neuroplasticidad y a proteger la función cognitiva.
Herencia transgeneracional
El área de la herencia transgeneracional es tan compleja como interesante. En líneas generales refiere como las experiencias y vivencias ancestrales pueden dar como resultado la aparición de marcas epigenéticas en el material genético de cada ser humano. Esto, altera la expresión de los genes, y por supuesto tiene un impacto en la salud tanto física como mental de las generaciones futuras.
Intervenciones epigenéticas
- Nutrición epigenética: La nutrición es uno de los medios a través de los cuales es posible alterar la epigenética. Los nutrientes que ingieres así como tus patrones alimenticios pueden tener una influencia en tu estado de salud y prevenir enfermedades a nivel genético. Esto se debe a que a través de buenos hábitos alimenticios se favorece a modulación adaptable de los genes. Así como también previene la aparición de enfermedades crónicas. Esto evidencia la relación que existe entre la nutrición y la epigenética, complementándose mutuamente y demostrando su relevancia en la salud del organismo.
- Fármacos epigenéticos: El uso de fármacos epigenéticos poco a poco se ha abierto camino en el campo de la salud. Algo particular de este tipo de fármacos es que tienen la capacidad de revertir algunos de los cambios a nivel epigenético que están relacionadas con la incidencia de enfermedades graves como el cáncer. Esto resulta ser algo muy favorecedor, ya que estos fármacos puede permitir la restauración de la función normal de las células tumorales, e incluso hacer que estas sean más sensibles ante tratamientos. Además se ha encontrado que pueden llegar a ser efectivas en el tratamiento de otro tipo de enfermedades, como las enfermedades cardiovasculares.
- Terapia génica: Por si no sabes qué es la terapia génica, se trata de una técnica a través de la cual se procura la sustitución de genes defectuosos en el organismo con lo cual es posible tratar diversos tipos de enfermedades. Lo logra a través de la modificación de la expresión génica. Lo que permite a través de la sustitución de genes, la incorporación de nuevos genes al organismo e incluso la corrección de genes con mutaciones.
Investigaciones y avances en la epigenética
La epigenética ha experimentado un gran avance en los últimos años. Estos avances han cambiado la forma en que entendemos cómo nuestros hábitos y nuestro entorno influyen en nuestro cuerpo.
Al principio, se creía que la epigenética solo abarcaba cambios en la expresión génica. Estos cambios fueron causados por muchos factores, como el estrés e incluso la dieta. Más tarde, se descubrió que esto también podría afectar la salud y el envejecimiento.
Sin embargo, en los últimos años, la epigenética ha avanzado a pasos agigantados. Esto se debe en parte a la revolución tecnológica y al desarrollo de nuevos métodos de análisis.
Como resultado, se han hecho descubrimientos fascinantes en el campo de la epigenética. Por ejemplo, los científicos ahora están explorando los diferentes mecanismos epigenéticos y cómo pueden afectar la estructura e interacción de los cromosomas. También se ha descubierto que la epigenética juega un papel importante en la regulación de la estabilidad genética.
Otra cosa a tener en cuenta es que se ha demostrado que la epigenética es particularmente importante en el desarrollo embrionario. También juega un papel en procesos como la memoria celular, la plasticidad cerebral, la inactivación del cromosoma X y la herencia transgeneracional. Cada uno de estos procesos está ligado a una dinámica epigenética que responde a señales externas e internas que juntas determinan el destino de las células.
Además, se ha encontrado un vínculo entre la epigenética y las enfermedades que pueden sufrir los seres humanos. Esto se ha centrado especialmente en el cáncer, pero también en otras enfermedades como las neurológicas, cardiovasculares, inflamatorias y metabólicas.
Más acerca de la evolución de la expresión de los genes
La epigenética estudia cómo los genes se activan o desactivan sin cambiar la secuencia de ADN. Es como si los genes tuvieran interruptores que controlan su funcionamiento. Estos interruptores pueden ser activados o desactivados por factores ambientales, como la dieta, el estrés o las experiencias tempranas.
El «epigenoma» es el conjunto de marcas epigenéticas que posee un individuo. Este conjunto refleja su estado biológico e historia personal. Esta información puede ser utilizada para predecir la susceptibilidad a enfermedades y desarrollar estrategias de prevención.
Los estudios epigenéticos han demostrado que factores ambientales y de estilo de vida pueden alterar la salud de un individuo e incluso de sus generaciones futuras. Esto ha cambiado la forma en que se concibe la relación entre el ser humano y su entorno.
La comprensión de la epigenética permite desarrollar nuevas estrategias para prevenir y tratar enfermedades, mejorando la salud y el bienestar de las personas.
En resumen:
- La epigenética estudia cómo se activan o desactivan los genes.
- La epigenética se ve afectada por el ambiente y el estilo de vida.
- La epigenética puede influir en la salud y la enfermedad.
- Se están desarrollando nuevas terapias para modificar la epigenética y mejorar la salud.
Reflexión
Queda claro que todo aquello que se relacione con la epigenética es simplemente fascinante. Sin embargo, aún queda mucho por descubrir y que lo encontrado hasta ahora puede que apenas sea el comienzo de un camino lleno de hallazgos impresionantes. ¿Qué piensas tú acerca de la epigenética? Déjanos saber.
Espero que este post te haya sido de mucha ayuda. Siempre contando contigo, te exhorto a las tres C: Comenta, Comparte y Compra. 😉
¡Gracias!
