Los científicos han vislumbrado cómo las marcas en nuestros genes que podrían estar vinculadas a resultados adversos para la salud en el futuro se comportan de manera diferente en los primeros días después de la concepción, según una nueva investigación publicada en Avances científicos .
Algunas de estas marcas se han asociado con el entorno experimentado por el embrión en desarrollo, incluidas las diferencias en la nutrición materna. El equipo de investigación, dirigido por científicos de la Unidad del Consejo de Investigación Médica de Gambia en la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres LSHTM, dicen que el estudio es un paso importante para comprender un mecanismo por el cual el embrión responde a su entorno temprano, con el potencial de influir en la salud en la edad adulta.
Los genes que heredamos de nuestros padres se superponen con un conjunto complejo de instrucciones que rigen cómo se expresan. Estas denominadas marcas 'epigenéticas' se presentan en una variedad de formas diferentes y controlan muchos procesos vitales dentro de las células. Por ejemplo,Cada célula del cuerpo contiene un conjunto idéntico de genes heredados, pero las marcas epigenéticas aseguran que diferentes combinaciones de genes se activen o desactiven para producir los diferentes tipos de células, como los músculos, los huesos y los nervios.
Los investigadores estudiaron regiones especializadas del genoma conocidas como epiallelas metaestables o ME donde las marcas epigenéticas metilación se establecen en los primeros días posteriores a la concepción. Como en estudios anteriores, se identificaron ME analizando células de adultos yniños, pero hasta ahora los científicos no han tenido forma de entender cómo se comportan estas marcas en los primeros días después de la concepción.
Para examinar esto, los investigadores utilizaron datos disponibles públicamente de embriones humanos chinos, concebidos a través de la fertilización in vitro FIV. Esto incluyó medidas de metilación del ADN de múltiples etapas durante el desarrollo embrionario temprano, incluidos espermatozoides y óvulos, y puntos temporales dondeel embrión consta de unas pocas células.
El equipo rastreó los patrones de borrado y restablecimiento de las marcas de ADN en la primera semana de vida. Luego compararon esto con los patrones de metilación en células embrionarias de hígado completamente diferenciadas de entre seis y 10 semanas de gestación.
Descubrieron que los EM muestran patrones atípicos de establecimiento en estos embriones, en comparación con otras regiones del genoma.
A diferencia de la gran mayoría de los sitios de metilación en el genoma que están totalmente metilados o no metilados en todas las células, la metilación de ME es mucho más variable en el hígado embrionario y otros tejidos diferenciados. Esto sugiere que el establecimiento de la metilación en ME puede sersensible a factores ambientales externos.
Los investigadores dicen que estas regiones podrían haber evolucionado para detectar el entorno nutricional, registrar la información en el ADN y adaptar al bebé para que se adapte mejor a sus circunstancias.
Además, los investigadores pudieron caracterizar otros factores relacionados con la posición de los ME dentro del genoma que pueden proporcionar más pistas para explicar su comportamiento inusual.
El Dr. Matt Silver, autor principal de la Unidad MRC de Gambia en LSHTM, dijo: "Anteriormente, nuestro trabajo ha indicado que las marcas epigenéticas en estas regiones están asociadas con diferencias en la nutrición materna alrededor del momento de la concepción, y varios ME se han relacionado conimportantes resultados de salud en la edad adulta, aunque se necesita más trabajo para confirmarlo.
"Aquí, por primera vez, hemos podido obtener información sobre cómo se establecen estas marcas en el embrión temprano. Nuestro descubrimiento de que se comportan de manera distintiva en los primeros días de vida es un paso importante enentendiendo cómo nuestro entorno temprano podría influir en nuestro desarrollo y salud futura "
Investigaciones previas que usaron un 'experimento de la naturaleza' en Gambia, donde los patrones dietéticos varían significativamente entre las estaciones lluviosas y secas, han sugerido que los patrones de metilación en ME están afectados por el estado nutricional de la madre y posiblemente del padre
También hay evidencia de que los estados de metilación en ciertos EM están asociados con un mayor riesgo de cáncer y obesidad.
El profesor Andrew Prentice, coautor de la Unidad MRC de Gambia en LSHTM, dijo: "No podemos alterar los genes que heredamos de nuestros padres, pero nuestro trabajo sugiere que podríamos ser capaces de alterar los patrones epigenéticos que rigen cómo funcionan estos genes".El hecho de que ciertas marcas epigenéticas sean sensibles a los aportes de nutrientes en el momento de la concepción centra la atención en lo crucial que es, para ambos padres, comer una dieta sana y equilibrada antes de comenzar un embarazo.
"Estos hallazgos también ofrecen la posibilidad emocionante de desarrollar intervenciones antes de la concepción, lo que podría reducir el riesgo de enfermedades en la descendencia e incluso en las generaciones futuras".
Ahora se necesita más trabajo para establecer qué componentes de la dieta de la madre y el padre y otros factores ambientales pueden influir en los patrones de metilación del ADN en el embrión temprano, y comprender mejor cómo estos podrían vincularse con resultados adversos para la salud en la edad adulta.implicará un mayor trabajo en las células y más estudios en diversas poblaciones humanas que relacionen la dieta, la epigenética y la salud.
Los autores reconocen las limitaciones de su estudio, incluido el pequeño número de embriones estudiados, y la dificultad de obtener una comprensión definitiva de la medida en que la variación genética puede influir en la metilación del ADN en ME. Además, los cambios de metilación se obtienen analizando la metilación endiferentes embriones, cada uno medido en diferentes puntos de tiempo. Esto es necesario ya que actualmente no es posible medir los cambios de metilación en las mismas células a lo largo del tiempo.
El estudio fue financiado por el Medical Research Council y el Wellcome Trust.
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Materiales proporcionado por Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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