Qué Es la Epigenética

El sistema que se encarga de la regulación de la expresión de los genes sin que se afecte la composición de los genes en sí mismo es lo que se denomina epigenética. La epigenética estudia, por lo tanto, el conjunto de elementos funcionales que regulan la expresión de los diferentes genes de una célula sin alterar su composición. Mediante estos mecanismos epigenéticos, que no modifican la secuencia de ADN, las células tienen la capacidad de marcar qué genes deben expresarse, en qué grado y en qué momento, para cumplir mejor con las funciones celulares que les son propias. Por ejemplo, dos gemelos idénticos tendrán exactamente el mismo genoma, pero su epigenoma puede variar en función de su alimentación, hábitos tóxicos, vida social y estrés.

Todas las células somáticas del organismo contienen el mismo material genético en lo que se refiere a la secuencia de su ADN. Sin embargo, cada tipo celular (neuronas, células del miocardio, linfocitos, etc.) tiene un programa de expresión de genes distinto; es decir, cada tipo especializado de célula expresa solamente los genes que precisa para llevar a cabo su función en un momento determinado. Así pues, algunos genes se expresan solamente en unos momentos concretos y solamente lo hacen en unos tipos celulares concretos y no en otros, a pesar de que, potencialmente, todas las células compartan la misma información genética.

Reversible

A diferencia de la información almacenada en la secuencia de ADN del genoma, los cambios que se dan a nivel epigenético no son estáticos e invariables, sino que pueden modificarse a lo largo de la vida de la célula. Así pues, una de las principales características de las modificaciones epigenéticas es que son reversibles, no son definitivas, dado que no afectan al ADN propiamente, sino a su expresión.

Asimismo, el epigenoma, que consiste en el conjunto de todos los elementos epigenéticos que pueden modificar la expresión de los genes, puede resultar influenciado por factores ambientales, especialmente durante el periodo del desarrollo embrionario, y puede hacer que estas alteraciones, aunque reversibles, se hereden de una célula a sus células hijas. Por consiguiente, el epigenoma puede variar entre los diferentes tipos de células del organismo, así como en función del momento del desarrollo o del estado de salud de la persona.

Los principales factores ambientales que afectan al epigenoma son:

• Dieta.
• Actividad física.
• Estrés.
• Socialización.
• Tabaco y otras sustancias tóxicas.
• Infecciones.
• Inflamaciones crónicas.
• Exposición a sustancias carcinógenas.

Son varios los mecanismos moleculares y microcelulares mediante los cuales la epigenética se encarga de modificar la expresión del genoma de las células, como la metilación, la modificación de unas proteínas llamadas histonas (alrededor de las cuales se ovilla el ADN) o la participación de microARN, que silencia la expresión de ciertos genes.

Las modificaciones epigenéticas cumplen un papel de intermediarias entre el ambiente y los genes, por lo cual tienen un rol influyente en diferentes aspectos de la biología celular, de manera que la alteración de estos mecanismos puede derivar en la alteración de la proliferación celular y, por consiguiente, favorecer la aparición de un cáncer u otras enfermedades, así como el envejecimiento prematuro, tanto celular como de la persona.

Su papel en el cáncer

En el desarrollo de un cáncer se ven involucrados tanto cambios genéticos, que afectan a la secuencia del ADN celular, como cambios del epigenoma. Las células de un cáncer presentan una alteración de su estado epigenético, de manera que se expresan ciertos genes y se silencia otros de manera irregular, lo cual permite la proliferación celular desmedida y la no destrucción por parte del sistema inmunitario del organismo de las células con errores genéticos.

Dado que las modificaciones epigenéticas son de carácter reversible, muchas líneas de investigación contra el cáncer actuales se centran con un futuro esperanzador sobre el estudio del epigenoma y comienzan a producirse fármacos que actúan sobre las enzimas que regulan los factores epigenéticos, con tal de revertir estas alteraciones que permiten la proliferación de las células cancerosas.

En otras enfermedades

Del mismo modo, los estudios de la epigenética permiten desarrollar fármacos basados en el uso de moléculas pequeñas que permitirán personalizar el tratamiento de otras patologías como las enfermedades inflamatorias, las metabólicas o las neurodegenerativas.

Asimismo, se ha comprobado que las modificaciones del epigenoma tienen un papel relevante en el envejecimiento celular. Al comparar los epigenomas de recién nacidos, adultos y personas de edad avanzada se ha observado que, a medida que la persona envejece se van perdiendo una serie de grupos metilo (una molécula formada por un átomo de carbono y tres de hidrógeno), lo cual puede implicar la expresión inadecuada de ciertos genes.

¿Predecir la esperanza de vida?

El epigenoma puede, por lo tanto, proporcionar una estimación de la edad biológica y contribuir a la predicción de la esperanza de vida del individuo. Un caso extremo de alteraciones epigenéticas de esta índole son las que se dan en las enfermedades de envejecimiento prematuro, como la progeria o el síndrome de Werner, en las cuales los pacientes, pese a tener pocos años de vida, presentan un epigenoma propio de personas de una edad muy avanzada. El epigenoma afecta también a los mecanismos de la memoria y el aprendizaje, al deterioro cognitivo asociado a la edad y a los trastornos del comportamiento.

No está en nuestra mano modificar el genoma, pero en parte podemos intentar que nuestro epigenoma esté “lo más sano posible” con una serie de medidas que, como siempre, son las que nos permiten llevar una vida sana:

• Tener un dieta equilibrada y comedida.
• Realizar una actividad física apropiada a nuestra edad.
• Evitar el estrés y mantener una vida social activa.
• Dormir lo suficiente y asegurando un sueño de calidad.
• Mantenerse también activo intelectualmente.
• Evitar el tabaco y otras sustancias tóxicas y cancerígenas.