A raíz del descubrimiento de la molécula de ADN, el código de ácido nucleico se consideraba comúnmente como el principio y el final de la herencia genética.
Hoy en día se entiende que las marcas químicas unidas a secciones clave de una secuencia genética no solo afectan la forma en que se leen los genes, sino que también pueden cambiar en respuesta a las exposiciones ambientales. Es más, en realidad pueden transferirse de una generación a la siguiente.
Llamada herencia epigenética transgeneracional, esta podría ser una ruta por la cual la salud, el estilo de vida o incluso el entorno de los padres afecta la salud y el desarrollo de la descendencia del árbol genealógico durante generaciones.
Si bien los cambios en sí mismos parecen claros, los mecanismos exactos en funcionamiento aún no se comprenden completamente.
Ahora, un nuevo estudio en gusanos redondos ha demostrado cómo una modificación epigenética común puede transmitirse a través de tres generaciones a través de los espermatozoides, lo que influye en la actividad y el desarrollo de los genes en los ‘descendientes nietos’.
Aunque la evidencia de los humanos de una memoria epigenética tan duradera sigue siendo escasa, el estudio de los gusanos redondos (Caenorhabditis elegans) es bastante revelador.
“Estos resultados establecen una relación de causa y efecto entre las marcas de histonas transmitidas por los espermatozoides y la expresión génica y el desarrollo en la descendencia y la descendencia mayor”. dice Susan Strome, bióloga molecular y celular de la Universidad de California, Santa Cruz.
Los cambios epigenéticos son adornos moleculares agregados al ADN que vienen en varias formas y gobiernan cuándo y cómo se siguen las instrucciones genéticas.
Si la maquinaria de la célula que lee su ge noma no puede acceder a ciertos genes porque las moléculas voluminosas se interponen en su camino, entonces esos genes no se descifrarán en proteínas. Enrollar largas hebras de ADN alrededor de los principales complejos de proteínas llamadas histonas de una manera lo suficientemente apretada puede tener un efecto silenciador similar.
Se pensaba que la mayoría de estas modificaciones epigenéticas eran borrado y ‘reset’ después de la fertilización, mediante el cual las células sexuales se reprograman para garantizar un desarrollo normal. Pero como muestran los estudios en animales (incluido un número basado en mamíferos), parece que algunos cambios epigenéticos pueden escapar a la reprogramación y transferirse de generación en generación.
Este último estudio utilizó C. elegans como organismo modelo para investigar si las marcas epigenéticas se conservan o se reescriben en los embriones de lombrices intestinales y, si persisten, cómo dichas marcas influyen en la expresión génica en la descendencia.
El foco de los experimentos fue una marca epigenética en una proteína histona que conduce a que el ADN esté más densamente empaquetado, lo que a su vez desactiva los genes en esa región.
Los investigadores “despojaron” selectivamente esa marca de histonas de los cromosomas de C. elegans espermatozoides, que luego se utilizaron para fertilizar óvulos con cromosomas completamente marcados.
Luego, observaron los niveles de actividad genética en la descendencia resultante y descubrieron que los genes en los cromosomas heredados de los espermatozoides ya no estaban suprimidos.
“Algunos genes se activaron de forma aberrante y permanecieron en el estado que carecía de la marca represiva, mientras que el resto del genoma recuperó la marca, y ese patrón se transmitió a la gran descendencia”. explica Árboles.
“Especulamos que si este patrón de empaquetamiento de ADN se mantiene en la línea germinal, podría transmitirse potencialmente a numerosas generaciones”.
No olvidemos que estamos hablando de lombrices intestinales. Investigaciones anteriores sobre estas criaturas translúcidas han demostrado que los cambios epigenéticos se pueden transmitir durante la friolera de 14 generaciones, lo cual es salvaje, pero eso dice poco sobre los humanos.
Unos pocos estudios humanos raros y notables han evidencia descubierta que el acceso de los abuelos a los alimentos afecta los resultados de salud de los hijos de sus hijos, dos generaciones más adelante.
Otra investigación ha analizado los vínculos entre la salud materna, incluida la Tabaquismo y asma infantil.o mostró cómo los eventos en la primera infancia pueden grabar ediciones químicas en el ADN de una persona que influyen en su salud en la vida posterior.
Pero los estudios en humanos que establecen una conexión directa entre la salud de los padres, los cambios epigenéticos en las células sexuales y los resultados de la descendencia son “virtualmente inexistentecomo lo expresó una revisión del campo, en parte debido a las limitaciones de los estudios epidemiológicos que solo pueden producir asociaciones, no relaciones causales.
Desentrañar la influencia de los marcadores epigenéticos de las influencias genéticas, culturales y conductuales también es un gran desafío. ¿Cómo comienzas a separar la genética de las circunstancias sociales o las condiciones ambientales que persisten durante generaciones?
Es por eso que los estudios en animales como este son útiles para “iluminar cómo la herencia epigenética puede dar forma al desarrollo y la salud de las generaciones futuras”, Strome y sus colegas. escribir en su artículo publicado.
El equipo dice que sus hallazgos reflejan los de las células de mamíferos cultivadas en laboratorio, y que otros estudios recientes han sugerido que los marcadores de histonas heredados de los espermatozoides también son una característica en los ratones.
Esos paralelos pueden significar que el mecanismo también podría extenderse a los humanos. Pero todavía hay mucho que no sabemos sobre cómo opera la herencia epigenética a lo largo de múltiples generaciones, o si realmente lo hace.
Dados los obstáculos éticos y logísticos para investigar tales preguntas en humanos, podría pasar mucho tiempo hasta que lo hagamos.
La investigación fue publicada en PNAS.