Este texto fue escrito por Andrea Cordero, y es el ganador del Primer Lugar en el Concurso de ensayo del Día del ADN México, llevado a cabo entre octubre de 2023 y febrero de 2024. El ensayo debe de discutir y analizar una tema de genética y sociedad formulado por la Asociación Americana de Genética Humana (ASHG por sus siglas en inglés). La pregunta puede ser consultada aquí. Conoce más sobre el concurso y los ganadores aquí.
Epigenética y ateroesclerosis: La doble influencia de los genes y el medio ambiente en las enfermedades cardíacas.
La ateroesclerosis es una enfermedad cardiovascular crónica que se caracteriza por la acumulación de placa en las arterias, lo que puede provocar la obstrucción del flujo sanguíneo y eventos cardiovasculares severos. Al estudiarla quedó claro que su progresión y desarrollo no son simplemente el resultado de factores genéticos o ambientales separados, sino más bien una compleja interacción entre ambos en la que la epigenética desarrolla un papel crucial. Esta puede describirse como la disciplina que estudia los mecanismos reguladores de la transcripción, independientes de la secuencia del ADN e inducidos por factores ambientales.
El ADN contiene información codificada la cual es necesaria para la transcripción de nuestros genes, pero la expresión genética no es uniforme en todos los tejidos y los genes no siempre se manifiestan, lo que provoca que el ADN no siempre se transcriba en RNA y que este no siempre se convierta en proteínas. El empaquetamiento más condensado del ADN se conoce como cromatina.
Los cambios epigenéticos en la cromatina y el ADN son esenciales para regular la actividad genética y de esta manera se pueden determinar funciones específicas para los diferentes tejidos del cuerpo. Entre ellas, la metilación del ADN (se añade grupos metilo-CH3 a las citocinas de la secuencia del ADN) y las modificaciones de las histonas (proteínas en las que el ADN se envuelve para formar su estructura compacta). Desde el punto de la ateroesclerosis estas modificaciones genéticas representan una función clave en la regulación de los genes relacionados con procesos como la inflamación, la respuesta inmune y el metabolismo de lípidos (Castino y Paneni, 2021). Ejemplificando esto, la hipermetilación del ADN en las regiones que son promotoras de los genes antinflamatorios, dentro de la ateroesclerosis tenemos la IL-10 esta es una citocina antinflamatoria que puede regular la respuesta inmunológica para que de esta manera se reduzca la inflamación, nos indica que hay un exceso de grupos metilo agregados a áreas específicas del ADN.
Bajo condiciones típicas, la presencia de este tipo de genes antiinflamatorios debería ayudar a que la inflamación del cuerpo reduzca. Pero cuando estas regiones se encuentran hipermetiladas hay un cambio en la actividad genética. La hipermetilación se muestra como una señal química que logra apagar o reprimir la expresión de los genes antiinflamatorios, lo que nos muestra que estos genes se vuelven menos activos hasta el punto de llegar a ser silenciados. Como resultado, nuestro cuerpo puede experimentar la reducción de producción de moléculas y proteínas que ayudan a reducir la inflamación. En la ateroesclerosis la regulación de los genes antiinflamatorios debido a la hipermetilación puede traer consecuencias perjudícales en nuestro cuerpo. La inflamación descontrolada es un factor relevante en el desarrollo de la ateroesclerosis porque esta contribuye a la formación de depósitos en las arterias. Por lo que, la hipermetilación de regiones clave puede contribuir a un ambiente inflamatorio, donde se facilite la ateroesclerosis lo que aumenta el riesgo de eventos cardiovasculares adversos.
La hipermetilación del ADN está inmensamente relacionada con factores ambientales, aunque estas interacciones son bastante complejos y aún siguen en investigación. Los factores ambientales pueden influir en los patrones de metilación del ADN y esta es un área activa de investigación dentro de la epigenética. (Perera, Fernández y Pérez, 2022). La ingesta de ciertos compuestos y nutrientes en los alimentos afecta la metilación del ADN. Se ha notado que las deficiencias de folato (nutriente del complejo de la vitamina B) y otros nutrientes relacionados pueden estar asociados con cambios en la metilación (Fernández, 2004). Esto se debe a que el folato es esencial para la síntesis de la metionina (este es un proceso bioquímico de las células involucrado en la producción de uno de los aminoácidos esenciales). Otro factor ambiental relevante es la contaminación del aire, donde partículas finas y contaminantes del ambiente pueden ingresar al cuerpo y provocar respuestas inflamatorias, oxidativas o de estrés que afectan los procesos epigenéticos; las partículas finas pueden entrar a nuestro organismo por inhalación, de diferentes tamaños y composiciones, pero algunas de las más pequeñas pueden entrar profundamente en nuestros pulmones, hasta el torrente sanguíneo; esto se ha relacionado con la ateroesclerosis y otros trastornos cardiovasculares.
En conclusión, considero que la prevención de la ateroesclerosis se puede lograr a través del ácido fólico dado que este juega un papel importante en el metabolismo de la homocisteína. Esta puede desempeñar un papel importante al actuar sobre múltiples mecanismos patogénicos que se asocien con enfermedades cardiovasculares. Debido a que al promover el metabolismo de la homocisteína se esperaría que el ácido fólico reduzca la inflamación, mejorando la función endotelial, beneficiando la salud vascular y progresión de la placa ateroesclerótica. Pero la efectividad de este puede variar dependiendo de cada factor.
Referencias:
Freire, S., Herrera Martínez, Manuela, & Rivas, R. (2013). ¿Sabes qué es la epigenética? Medicentro Electrónica, 17(1), 40–42. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1029-30432013000100008&script=sci_arttext
María, D., & Delgado Villar. (s.f.). Modificaciones de la cromatina, regulación génica y cáncer. https://core.ac.uk/download/pdf/230316712.pdf
Costantino, S., & Paneni, F. (2022). The Epigenome in Atherosclerosis (A. von Eckardstein & C. J. Binder, Eds.). PubMed; Springer. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK584296/
Aterosclerosis y estatinas: rol de la epigenética. (2015, November 27). Www.medwave.cl. https://www.medwave.cl/revisiones/analisis/6324.html
Rodríguez Dorantes, M., Téllez Ascencio, N., Cerbón, M. A., López, M., & Cervantes, A. (2004). Metilación del ADN: un fenómeno epigenético de importancia médica. Revista de Investigación Clínica, 56(1), 56–71. https://scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0034-83762004000100010&script=sci_arttext
Umpierrez Puchalvert, D. (2023). Biocatálisis aplicada a la síntesis de radiotrazadores: síntesis de S-adenosil metionina por metodologías biocatalíticas. Www.colibri.udelar.edu.uy. https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/handle/20.500.12008/38391
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