La Epigenética

Las jirafas de Lamarck, los gemelos, el cáncer y la guerra en Holanda.
¿Tienen algo en común?

- Sí, la epigenética.

Lamarck ha sido uno de los personajes más maltratados de la historia. No sé si debido a la estética del perdedor, pero confieso que siempre le tuve aprecio. Recordemos: cuando aún campaban a sus anchas las teorías creacionistas, él fue el primero en formular una teoría de la evolución. Según sus ideas, los esfuerzos que un individuo hace por adaptarse al ambiente pueden pasar a sus descendientes, mejorando por lo tanto su supervivencia. O con el típico ejemplo: las jirafas que se esfuerzan por llegar a las copas de los árboles para alimentarse consiguen que su cuello sea un poco más largo, y esta ventaja la transmiten a sus crías, con lo que el cuello de las jirafas irá siendo cada vez más largo generación tras generación. Al poco tiempo de esta formulación apareció Darwin, con sus teorías de la variabilidad y la selección natural, según las cuales eran cambios espontáneos (mutaciones) los que podían heredarse y seleccionarse, pero no aquellos que se acumulaban a lo largo de la vida, que sólo afectaban al individuo en particular. Con los años, Lamarck pasó a ser aquel ingenuo que acompañaba a Darwin tan sólo al principio de los libros de texto.

Pero la ciencia es frágil. Y absolutamente permeable. Hace poco que se sabe que Lamarck tenía parte de razón: ciertas variaciones que un individuo acumula a lo largo de su vida se pueden transmitir a su descendencia; y este hecho es de una importancia capital. La explicación: la epigenética.

La epigenética, en sentido estricto, se define como “el conjunto de cambios heredables en la expresión génica que no van acompañados de cambios en la secuencia de ADN”. Pero expliquémoslo brevemente desde la base: el ADN es como un libro formado por la combinación de cuatro letras diferentes. Estas diferentes combinaciones, al ser leídas, dan lugar a diferentes proteínas. Hasta ahora se pensaba que la evolución se basaba únicamente en cambios (mutaciones) en el orden de estas letras: un cambio da lugar a una proteína distinta. Si esta nueva proteína funciona mejor, el individuo vivirá más, pasará el cambio a sus hijos y la nueva proteína se conservará. Si no, posiblemente muera antes y el cambio se perderá. Sin embargo, estos cambios deben estar desde el nacimiento. Si se producen a lo largo de la vida seguramente no afectarán a las células reproductoras (espermatozoides, óvulo) y por tanto no pasarán a la descendencia. Por eso se pensaba que Lamarck estaba completamente equivocado. La epigenética, sin embargo, no actúa cambiando las letras, sino haciendo que sus combinaciones sean más o menos leídas. No cambia la secuencia, pero sí la cantidad de proteína que se fabrica. Lo puede hacer de diversas formas: la más estudiada consiste en la mera unión de un simple grupo metilo (-CH3) a una de esas letras (a este proceso se le llama metilación). De esa forma el ADN tiende a juntarse e impide que la maquinaria de fabricación necesaria para la síntesis de proteínas pueda actuar. Y lo importante es que estos cambios se transmiten de una célula a otra, en el mismo individuo, y también a sus hijos. Y que depende en gran medida del ambiente: de lo que comemos, lo que respiramos. De la vida que llevamos. Por ejemplo:

Los ratones agouti son un tipo de ratones cuyo pelo es de color amarillo debido a que fabrican una proteína característica. Pues bien, si estos animales siguen una dieta que les aporte gran cantidad de grupos metilo, esa proteína se fabrica mucho menos y pasan a tener un color marrón. ¡Pero es que además los descendientes también serán marrones!
Todos sabemos que dentro de un panal existen diferentes tipos de abejas: hay una abeja reina, están los zánganos y también las obreras. De esto ya se habló aquí . Lo curioso es que todas tienen el mismo ADN; el hecho de que sean de un tipo u otro depende exclusivamente de la comida que sus compañeras les proporcionen. Si se alimentan de jalea real, serán reinas, por ejemplo. Pero eso sólo lo hacen cuando muere la anterior, y solamente con una de las crías. Es decir, todas las abejas hembras podrían haber sido reinas.
¿Y sucede esto con los humanos? Parece que sí, y poco a poco van apareciendo pruebas: por ejemplo, se ha visto que en un área de Holanda especialmente castigada y que pasó una gran hambruna durante la Segunda Guerra Mundial, los descendientes de los afectados son considerablemente más bajos que ellos, y este cambio se ha mantenido a lo largo de las generaciones, a pesar de que estas últimas llevan ya una dieta normal. Y también se ha observado que los descendientes de personas que han comido una dieta especialmente rica en grasas durante su vida tienen más probabilidad de desarrollar diabetes -si somos lo que comemos, es posible entonces que también debamos decir: somos lo que comieron, o serán lo que comemos-. En cualquier caso, y a pesar de estos indicios, no se sabe aún con exactitud qué patrones pueden heredarse o no y hasta qué punto, para lo cual se necesitan todavía muchos más estudios. Lo que sí se va conociendo con más seguridad es la importancia del entorno y la repercusión que los cambios epigenéticos pueden tener en el propio individuo. Por ejemplo:

La epigenética permite añadir una gran dosis de indeterminismo a la genética y refuerza la importancia del ambiente. Se ha visto que las ratas que más cuidan a sus crías modifican en ellas la metilación de un gen relacionado con el estrés , por lo que en general serán más tranquilas en su vida adulta (y además parecen también transmitirlo a su descendencia). Además, la epigenética parece explicar en parte las diferencias que se observan entre gemelos monocigotos , que tienen exactamente la misma información genética. Se sabe que a pesar de esta información común, uno de los gemelos puede tener más riesgo de enfermedad cardiovascular, o de enfermedad mental, por ejemplo, y se ha visto que los patrones de metilación en estos individuos son distintos, y tanto más cuanta más edad van teniendo (y cuanto más diferentes son sus entornos): es decir, el ambiente modifica el papel de la genética. Pero además, e independientemente de la herencia, cambios epigenéticos se están relacionando con multitud de patologías, de las cuales las más estudiadas han sido los procesos cancerígenos. Pues bien, se han descubierto mecanismos epigenéticos en prácticamente todos los tipos de tumores . Y a nivel práctico, ya se están desarrollando herramientas diagnósticas basadas en marcadores epigenéticos -que pueden permitir detectar un tumor mucho antes y en ocasiones con un simple análisis sanguíneo- y ya se han aprobado varios fármacos desmetilantes para su uso contra diversos tipos de leucemia -una ventaja es que estos procesos epigenéticos son potencialmente reversibles, al contrario que las mutaciones-.

También se ha visto su relación con la diabetes, con enfermedades autoinmunes, con enfermedades mentales como la depresión, la esquizofrenia o el alzhéimer, e incluso con el envejecimiento. En relación con este último se sabe que con la edad se van acumulando marcas epigenéticas -como aumentos o disminuciones de la metilación en diferentes zonas del ADN- que no solo podrían ser responsables de una mayor incidencia de enfermedades, sino también por ejemplo de la mayor probabilidad que tienen las embarazadas más mayores de tener un niño con síndrome de Down. Incluso se cree que la oveja Dolly murió antes de lo que se esperaba porque las células usadas para la clonación eran ya células viejas, con gran cantidad de esas marcas epigenéticas. Todo esto ha hecho que tras lo que se llamó el Proyecto Genoma, ya se pretenda iniciar un Proyecto Epigenoma , mediante el cual se puedan conocer con mucha más profundidad todos estos mecanismos e implicaciones. Y uno de sus mayores impulsores lo tenemos aquí, al lado .

El cuello de las jirafas, ratones que cambian de color, gemelos no tan parecidos, unos niños holandeses demasiado bajitos, abejas todas ellas tan reinas, la genética y el ambiente, el cáncer, la depresión, el Alzheimer. La oveja Dolly. Parecen demasiadas cosas, demasiados temas en los que esté involucrado algo que hasta hace poco no se conocía. Pero tampoco debería extrañarnos. Al fin y al cabo la epigenética está en la base de la vida, o justo por encima, jugando con el ADN. Y éste no hace tanto tiempo que se conoce.

Lo dicho: la ciencia es frágil y permeable.
Ése es también uno de sus encantos.
Un saludo.

Fuentes: Facebook Toni Matilla Dueñas y Un blog de HERALDO.es

Mitos Sexuales & Discapacidad

Insertamos a continuación un vídeo colgado en You Tube sobre Mitos Sexuales & Discapacidad

Este vídeo muestra una serie de mitos sobre la sexualidad de personas con alguna diversidad funcional (discapacidad), a su vez brinda la respuesta o verdad respecto a los aspectos planteados en cada mito. Se muestra una serie de imágenes que evidencia que son solo mitos. La realidad de la sexualidad de las personas con discapacidad es otra.

Creado desde Sex-Habilidad.

La OPTOGENETICA

¿Qué és la Optogenética y para qué se emplea?

Artículo publicado en NEURODEGNET (Facebook) por el investigador Toni Matilla Dueñas

La optogenética: iluminar las neuronas para descubrir los caminos del cerebro.

En los últimos años una nueva técnica denominada optogenética está dando mucho que hablar en las neurociencias. El principio de esta técnica es sencillo (aunque ponerlo a punto sea bastante más complicado): se crean animales transgénicos que expresan en las células... que nosotros queramos ciertas proteínas que se activan en respuesta a la luz de una determinada longitud de onda. Pero, ¿para qué sirve esta técnica? Pues, fundamentalmente, para estudiar circuitos cerebrales, así como la implicación de tipos específicos de neuronas en diversas conductas, o determinados procesos que tienen lugar en el cerebro.

Así pues, ¿de dónde salen estas proteínas que se activan en respuesta a la luz de una determinada longitud de onda? Todos conocemos moléculas que pueden activarse en respuesta a la luz, como la clorofila, que se encuentra en las plantas, o las rodopsinas, que se encuentran en los conos de la retina. Las que se emplean en los modelos optogenéticos suelen proceder de bacterias, y pueden ser de varios tipos, pero en general constituyen lo que se denomina canales iónicos. Es decir, que cuando se activa esa proteína se abre un poro en la membrana en la que se encuentra embebida y permite el paso específico de iones a través de la membrana de la célula en cuestión. Así, dependiendo del tipo de canal iónico que expresemos en una neurona podremos hacer que esta se active (si el canal es de calcio o de sodio) o que se inhiba (si es de potasio).

El siguiente paso consistirá en secuenciar el gen que contiene la información que codifica en las bacterias para esos canales, e insertarlo en las neuronas que nosotros queramos. Esto se consigue inyectando un virus en el cerebro de los animales. Dichos virus se habrán generado mediante ingeniería genética, insertando en ellos no sólo la información genética necesaria para generar la proteína deseada, sino además una secuencia (denominada promotor) que permite que esa proteína sólo se exprese en las neuronas que nosotros queramos (si no, correríamos el riesgo de que la proteína se insertase en cualquier célula del organismo).

Una vez que tenemos a nuestro animal expresando la proteína que queríamos y en los tipos neuronales deseados, el siguiente paso sería activar esas proteínas. ¿Cómo hacerlo? Pues implantando al animal un cable de fibra óptica que llegue hasta la región del cerebro cuya actividad queremos modular. Una vez hecho esto, que es posiblemente lo menos difícil de todo, porque se basa en cirugía estereotáxica (que se lleva realizando durante decenas de años), el siguiente paso consistiría en conectar esa fibra óptica a una fuente de luz. Y la mejor forma de conseguir una fuente de luz de una longitud de onda determinada es emplear un láser. A partir de ahí ya todo consiste en encender o apagar la luz y medir lo que se nos antoje, como una determinada conducta, ciertos marcadores bioquímicos que sospechemos que pueden variar cuando activamos esas células, o incluso respuestas eléctricas en otras regiones del cerebro que pensemos que pueden estar conectadas con las neuronas cuya actividad estamos modulando.

Os paso el video que aunque está en inglés demuestra cómo un ratón expresa el gen "iluminado" en las neuronas de interés que se puede seguir por la luz que emite.

Está en inglés pero echarle un vistazo que vale la pena.



Extraído del Blog "El Cerebro de Darwin".

Boletín nº 96 de FEDAES

EDITORIAL
... cualquier entendido en el campo atáxico califica la rehabilitación como el único tratamiento, desde luego no curativo, pero efectivo para el síntoma neuromuscular de esta dichosa enfermedad.

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En el boletín de este mes vuelve a figurar al final del mismo el anuncio de las Jornadas de Convivencia e Intercambio del mes de junio de FEDAES 2011, el programa de las mismas y el boletín de inscripción.