Interacción entre los genes y el medio ambiente
Las capacidades de cada persona, además de sus debilidades, no dependen solo de su herencia genética del padre y la madre. El ambiente en que se desenvuelva también influye en la expresión de los genes.
Mecanismos epigenéticos
A la herencia genética, que llevamos inscrita en nuestros genes, se añade una programación por procesos epigenéticos, es decir, factores ambientales y su interacción entre ellos y con los genes también influyen en el desarrollo de los organismos. No dependemos solo de los genes, como se creía antes.
Ejemplos de epigenética en humanos
El desarrollo de los genes puede estar condicionado desde el desarrollo del feto en el ambiente intrauterino. Los efectos son protectores, pero también nocivos. Por ejemplo, la obesidad, la diabetes, el estrés y una nutrición poco equilibrada de la madre representan algunos de los factores que pueden influir. Del mismo modo, se modula la expresión de los genes después del nacimiento y la lactancia del recién nacido. A lo largo de la vida, el medio ambiente es indispensable.
Hay elementos que pueden implicar una mala programación epigenética y generar cierta vulnerabilidad ante distintas enfermedades. Entre estos elementos encontramos la exposición durante el periodo gestacional y la lactancia a impactos ambientales, déficits alimentarios, insuficiencia placentaria (problemas con la placenta), nutrición inadecuada y desórdenes metabólicos de los padres, como diabetes o exceso de peso.
Cómo se heredan ciertas características de generación en generación
Esta vulnerabilidad se extiende incluso, a veces, a la generación siguiente. Estudios epidemiológicos en humanos y otros animales ponen de manifiesto que algunas influencias del medio ambiente (comida, disruptor o interruptor endocrino, venenos, tabaquismo) sobre la generación precedente también podrían traspasarse gracias a marcas epigenéticas no borradas de una generación a otra y ser responsables de efectos generacionales. Existen, pues, algunos elementos que no se transmiten a través del ADN, sino por alteraciones epigenéticas.
Los genes cambian con el ambiente
Los genes están sujetos a los cambios ambientales a lo largo de la vida. Aún se conocen muy poco los mecanismos que ocurren de manera aleatoria, epigenética y bajo la influencia de factores medioambientales a lo largo de la vida de un organismo. Así como los cambios en la secuencia del ADN son irreversibles, las modificaciones epigenéticas son, en principio, inestables y reversibles. Tienen un carácter transitorio en la vida diaria. Por ejemplo, durante el día la expresión de los genes es modulada por las señales moleculares de los ritmos circadianos, así como por las señales alimenticias y los estímulos medioambientales.
Bajo ciertas circunstancias, las alteraciones epigenéticas pueden conducir a cambios permanentes en la estructura y la función de los órganos y los tejidos. Pero también es posible que algunos de estos cambios sean reversibles con la ayuda de las herramientas apropiadas. Se conocen numerosos ejemplos en humanos y animales (tumor, esquizofrenia) de modificaciones epigenéticas obtenidas gracias a nutrientes o medicamentos que actúan sobre la maquinaria epigenética y que pueden implicar la reversión de un fenotipo (expresión genética según el ambiente). Pero existen excepciones: un órgano mal programado desde muy temprano en la vida, difícilmente podrá recuperarse.
Los genes y la obesidad
Mientras que se puede provocar obesidad en un ratón con un régimen rico en calorías y, posteriormente, generar la pérdida de peso bajo una dieta normal, el humano obeso parece mucho más limitado, como si algunos genes estuvieran cerrados y tejidos clave hubieran sufrido deterioros irreversibles. La prevención se puede dirigir a estilos de vida riesgosos y, en este caso, el tratamiento de la obesidad puede aplicarse desde la infancia para prevenir este cierre genético.
Ya existe una serie de pruebas clínicas que ponen de manifiesto el éxito de la prevención y el tratamiento temprano de este tipo de afecciones vinculadas al estilo de vida. Pero también, este tipo de intervenciones requieren intensos esfuerzos de investigación para comprender la complejidad de las interacciones entre la epigenética, la genética y el ambiente para evaluar la posible reversibilidad y minimizar los efectos negativos.
Influencia sobre el feto
Otro ejemplo es el aumento de mujeres con sobrepeso y la mala alimentación durante el embarazo. Se vuelve urgente dirigir la atención a los fetos de estas madres, a los fetos con bajo peso y a las madres diabéticas. Mejorar el entorno al que el feto está expuesto en el transcurso de su desarrollo es tan importante como el cuidado médico después del nacimiento.
Foto: © Scott Betts – 123RF.com
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