Recientemente se ha descrito que diferentes efectos transgeneracionales son transmitidos a través de múltiples mecanismos epigenéticos y que estos efectos pueden aumentar el riesgo de enfermedades crónicas.

Esto es debido a que los mecanismos epigenéticos durante el desarrollo dejan marcas permanentes en el ADN, que pueden afectar al transcriptoma. Estas marcas además pueden pasar de generación en generación sin cambiar la secuencia de DNA, pero sí alterando su expresión a varios niveles. Entre los principales mecanismos epigenéticos tenemos: la metilación del ADN, la modificación de histonas y la expresión de microRNAs, que son responsables del control de la expresión génica durante el desarrollo y durante toda la vida.

En esta entrada se intentará describir cómo el efecto de un periodo de hambruna puede tener consecuencias transgeneracionales.
El período de hambruna más estudiado es el que tuvo lugar en Holanda en los años 40s. El estudio de los descendientes de las personas que sufrieron estos periodos de ayuda ha supuesto un nuevo enfoque a la relación entre estos mecanismos epigenéticos relacionándolos directamente con la nutrición (1).

Experimento histórico “período de hambruna holandesa”
La hambruna holandesa tuvo lugar durante el invierno de 1944. Tras 4 años de guerra, la parte del país que no había sido invadida por los alemanes, se encontraba devastada y sin ningún suministro de alimentos. Durante este intervalo de tiempo (aprox. 6 meses) hubo un número de mujeres embarazadas (cohorte de este experimento) que dieron a luz, a pesar de la malnutrición. En este estudio se pudo observar lo siguiente.
Se dividieron al grupo de gestantes en 2 según el momento en el que pasaron hambre: 3 primeros meses de gestación, correspondiente con la formación de órganos, o los últimos meses, coincidentes con un crecimiento rápido del feto(3).

Durante los tres primeros meses.
Los hijos de estas mujeres, primera generación, tuvieron al nacer  un tamaño considerado normal. Sin embargo, estas personas en su etapa adulta presentaban IMC altos, predisposición a desarrollaron una tolerancia reducida a la glucosa, obesidad y a mayor número de alergias (2).
Durante los tres últimos meses
La primera generación tuvo un tamaño bastante pequeño al nacer que mantuvieron durante toda su vida, mostrando bajos IMC y estatura, ya que su cuerpo había nacido bajo un periodo de estrés que sus células parecían recordabar. En su etapa adulta muchos desarrollaron Diabetes tipo 2 o enfermedades cardiovasculares (2).

El descubrimiento más inquietante fue al comparar estos datos con la siguiente generación, los nietos, ya que algunos seguían mostrando las mismas pautas que sus padres. Todo esto provocado por la malnutrición que sufrieron sus abuelas durante un intervalo del embarazo (2).

Explicaciones epigenéticas actuales. Efecto de la malnutrición en la metilación.
La metilación del ADN está involucrado en varios procesos clave, y sufre alteraciones inducidas por la nutrición. Esto incluye la disponibilidad de donantes de metilo y la alteración de la actividad enzimática en respuesta al ácido fólico, vitamina B6, vitamina B12, y la colina (1).

La metilación del DNA depende de los grupos metilos y cofactores proveniente de la dieta en forma de metionina y ácido fólico. La metionina es un aminoácido indispensable, ya que ayuda a la síntesis de proteínas y a la síntesis de S-adenosilmetionina (SAM). SAM es una coenzima y el mayor donador de grupos metilos para la reacción de metilación. Cuando SAM dona el grupo metilo forma S-adenolsilhomocisteina (SAH) que al acumularse inhibe la metilación en los tejidos. SAH es hidrolizada a homocisteína, que se vuelve a transformar en metionina gracias a un grupo metilo procedente de 5-metiltetrahidrofólico (metil-THF) y adenina que se recicla.
El ciclo de la metionina está ligado al ciclo del ácido fólico, desde la remetilación de la homocisteina ya que el ácido fólico, habitualmente, se encuentra en el plasma como metil-THF y su papel principal en la metilación es como aceptor o donador de un carbono.
Durante el metabolismo de la metionina son necesarias las vitaminas B6 y B12; y cofactores como flavina-adenina dinucleotido y cobalamina para las reacciones de síntesis e hidrolisis.

Las dietas pobres o enriquecidas con grupos metilos durante el periodo de gestación se ha demostrado que cambia el genotipo. En experimentos con ratones alimentados con dietas con baja concentración de proteínas, su primera generación (F1) mostraban bajos niveles de metilación en las islas CpG de los receptores activados por proliferadores de peroxisomas (oxidan y almacenan grasas), receptores de glucocoticoides (receptor de ligandos). Esto se quedaba marcado durante toda la vida pasándose a la siguiente generación (F2). También alteró los pesos al nacer, la tasa de crecimiento postnatal, relaciones de la hipertensión y tamaño anormal de órganos. Esto se conoce como características programadas epigeneticamentes (4).

En las personas expuestas intrauterinamente al hambre holandés (1944-1945) se ha demostrado que tienen una menor metilación del factor de crecimiento, similar al del gen de la  insulina 2 (IGF2). Esto se ha relacionado con una elevada predisposición a algunos tipos de cáncer, a obesidad, problemas cardiovasculares; en comparación con individuos no expuestos. Todo parece estar  debido a la falta de proteínas y vitaminas durante el embarazo al ser necesaria para poder formar los metabolitos adecuados (1).

Bibliografía:

  • Veenendaal M, Painter R, de Rooij S, Bossuyt P, van der Post J, Gluckman P, et al. Transgenerational effects of prenatal exposure to the 1944?45 Dutch famine. BJOG: An International Journal of Obstetrics & Gynaecology 2013;120(5):548-554.
  • Tessa Roseboom, Susanne de Rooij, Rebecca Painter, The Dutch famine and its long-term consequences for adult health, Early Human Development, Volume 82, Issue 8, August 2006, Pages 485-491, ISSN 0378-3782
  • Laura C. Schulz, The Dutch Hunger Winter and the developmental origins of health and disease PNAS 2010 107 (39) 16757-16758; published ahead of print September 20, 2010, doi:10.1073/pnas.1012911107
  • Agata Chmurzynska, Fetal programming: link between early nutrition, Dna methylation, and complex diseases Nutrition Reviews Feb 2010, 68 (2) 87-98; DOI: 10.1111/j.1753-4887.2009.00265.x

Autora: María Gómez Martín. Alumna de 2º de Biotecnología. Universidad Europea de Madrid.

Pin It on Pinterest

¡Compárteme!

Si te ha gustado, siéntete libre de compartir esta página.