Quizá hayas oído hablar de epigenética en clase de biología, o hayas visto la serie de Netflix sobre el experimento con gemelos. Sea como fuere, el término epigenética también ha ganado mucho terreno fuera de la comunidad científica en los últimos años. Parece que el viejo dogma de que todo está en los genes ya no se aplica.
Más bien, la investigación en epigenética demuestra que podemos influir en algunos procesos a través de nuestro comportamiento, nuestra dieta o el ejercicio. En este artículo, le mostramos qué es la epigenética, cómo contribuye a la investigación sobre el envejecimiento y qué tienen que ver nuestros abuelos con ella.
¿Qué es la epigenética?
Antes de entrar en materia, es necesario aclarar la definición: La epigenética es el estudio de cómo los cambios más allá del código genético afectan - un concepto expresado en la parte de la palabra "epi", del griego antiguo para "sobre" o "en". No se trata de mutaciones propiamente dichas, sino de modificaciones que determinan el grado de actividad de ciertos genes en nuestras células.
Un ejemplo clásico de este tipo de modificaciones es la metilación del ADN. Un grupo metilo (CH3) se une a secciones específicas del ADN. Esto puede provocar la inhibición de determinados procesos celulares, por ejemplo, deteniendo la producción de proteínas. Epigenetics is z.B. es responsable de que una célula muscular difiera de una célula renal, aunque ambas contengan exactamente la misma secuencia de ADN.
Epigenética - un poco más fácil
Si no ha estudiado bioquímica, términos como metilación, cromatina o ARN no codificante no significarán realmente nada para usted. No te preocupes, explicaremos la epigenética un poco más claramente e intentaremos hacer comprensibles los mecanismos más complicados que hay detrás con esta analogía:
En primer lugar, tenemos que echar un vistazo más de cerca a las células . Cada una de nuestras células tiene la misma cadena de ADN, nuestro material genético. Contiene toda la información, por ejemploB. cómo está estructurada una célula del músculo cardíaco, qué proteínas contiene o qué enzimas debe contener una célula estomacal para que pueda producir ácido gástrico y muchas cosas más. Si toda esta información se "leyera" al mismo tiempo, se produciría un enorme caos. Por esta razón, nuestro ADN está lleno de estructuras químicas que pueden "encender" o "apagar" secciones como los interruptores de un control de volumen.
¿Qué tan "ruidosos" son tus genes?
Imagina que cada gen de tu ADN tiene un control de volumen como este. Con la ayuda de este control de volumen, su epigenética puede establecer ciertas áreas "altas" para que el gen esté activo o establecer otras áreas en "silencio", lo que hace que este gen esté inactivo. Diese Feinjustierung wird durch Methylierungen vorgenommen. Estos pequeños grupos de hidrocarburos determinan lo "ruidosas" o "silenciosas" que son ciertas secciones del ADN de nuestro material genético.
Otra posibilidad son las llamadas modificaciones histónicas. Las histonas son proteínas estructurales alrededor de las cuales se enrolla el ADN. Muy similar a un rizador. Estas proteínas también están influidas por la epigenética. Si se modifican, secciones enteras de ADN son más difíciles de desentrañar y, por tanto, de leer. Por lo tanto, las partes grandes permanecen "silenciosas" (inactivas).
¿Cómo influye la epigenética?
En estos cambios epigenéticos influyen varios factores, como el medio ambiente, la dieta, el estrés y el estilo de vida. Algunos de estos "ajustes de volumen" pueden incluso transmitirse a las generaciones futuras, lo que significa que las experiencias y condiciones de sus antepasados podrían tener un impacto en su vida y en qué genes de su cuerpo son más fáciles o más propensos a transmitirse. son de más difícil acceso. Por tanto, la epigenética garantiza que, a pesar de que la información genética es inmutable, la accesibilidad y utilización de esta información puede diseñarse para que sea dinámica y adaptable.
Esto explica cómo un ADN idéntico en diferentes tipos de células puede dar lugar a funciones y características tan diversas. Esto también explica por qué gemelos idénticos con exactamente el mismo ADN tienen características diferentes. Los ajustes exactos de tu "control de volumen" son individuales y pueden cambiar constantemente. Esto se conoce como patrón epigenético. Puede aprovecharse analizando la epigenética o la biologische Alter messen will.
ADN y epigenética - lo que se hereda
Cada célula consta de 46 cromosomas. Aquí es donde se almacena la información genética en forma de ADN. Los cromosomas están dispuestos por pares, de modo que tenemos 23 pares de cromosomas en cada célula. Recibimos el 50% de nuestros cromosomas de nuestra madre y el otro 50% de nuestro padre biológico.
Factor V Leiden: Una de las enfermedades genéticas más comunes
Imagina que uno de tus genes relacionados con un determinado tema (en este caso Factor V) es defectuoso. Este gen defectuoso proviene de su padre, pero afortunadamente su madre le transmitió una copia entera. Así que tienes dos genes en el tema, pero uno de ellos es defectuoso. En medicina, esto se denomina expresión heterocigota.
Esta expresión específica, un gen defectuoso para el factor V y uno sano, es una de las "enfermedades genéticas" más comunes en Europa. Alrededor de uno de cada 20 de todos los tiene un gen defectuoso del factor V, lo que conlleva un mayor riesgo de trombosis. Si ambos genes son defectuosos, se hablaría de una expresión homocigótica .
ADN y epigenética - lo que se hereda
El ejemplo con el gen defectuoso del factor V es un ejemplo típico de una enfermedad hereditaria. La epigenética no desempeña ningún papel en este caso porque la información subyacente relativa al gen es defectuosa. Durante mucho tiempo se creyó que sólo heredábamos los genes de nuestros padres y que sólo adquiríamos la epigenética (es decir, la configuración del volumen) más tarde. Según las investigaciones actuales, esto no es correcto. ¿Así que también heredamos algunos preajustes de control de volumen de nuestros padres?
¿Se pueden heredar los traumas?
¿El color de ojos de la madre, el pelo del padre y el trauma psicológico de los abuelos? Aunque esta afirmación es bastante atrevida, cada vez hay más pruebas de que no sólo heredamos el ADN de nuestros padres, sino también patrones e improntas epigenéticas - y eso a lo largo de varias generaciones.
Para seguir con nuestra analogía: Antes se suponía que los ajustes de control de volumen no se podían heredar. Las diferencias en la metilación del ADN sólo se adquirirían más adelante en la vida. Esta suposición no parece ser correcta. En este estudio sobre moscas de la fruta, científicos del Instituto Max Planck pudieron demostrar que los patrones epigenéticos pueden transmitirse de generación en generación.
Es razonable suponer que este también es el caso en humanos y quizás se puedan desarrollar nuevas terapias a partir de estos hallazgos en el futuro.
¿Se puede heredar la obesidad?
Como ya hemos visto que ciertos patrones epigenéticos pueden heredarse a lo largo de varias generaciones en moscas de la fruta, surge la pregunta de qué efectos puede tener esto. Por un lado, se supone que las experiencias traumáticas pueden provocar cambios epigenéticos que también se heredan y aparecen en generaciones posteriores. Puede encontrar un interesante artículo aquí. B. in dieser ZDF Terra-Xplore-Dokumentation.
Otra cuestión es, si los padres con sobrepeso transmiten sus patrones epigenéticos a sus hijos, haciéndolos más susceptibles a la obesidad. También en este caso siguen faltando pruebas directas, pero sin duda hay indicios de que es posible. En un estudio realizado en ratas, fue posible B. se descubrió que la exposición a un pesticida (DDT = diclorodifeniltricloroetano) provocaba una incidencia del 50% de obesidad en las generaciones posteriores.
Esto demuestra que los factores ambientales tienen el poder de cambiar los patrones epigenéticos y además favorecer la obesidad en generaciones posteriores. También hay indicios de que la susceptibilidad a la obesidad es en parte hereditaria en los seres humanos.
¿Conoces tu edad biológica? El test epiAge tiene la respuesta.
Epigenética y edad biológica
Cada uno de nosotros tiene sus propios patrones epigenéticos únicos y, sin embargo, también tenemos cosas en común. Uno de los primeros en reconocerlo es Steve Horvath. Ha investigado la cuestión de cómo puede medirse la edad biológica, utilizando epigenética. El investigador desarrolló el Reloj de Horvath, que lleva su nombre, y que permite medir con gran precisión la edad biológica de las células.
A lo largo de nuestra vida, los marcadores típicos se acumulan en nuestro ADN. Las manchas son características e iguales para todos. Sobre esta base se desarrolló la primera prueba de edad epigenética.
¿La clave de la longevidad?
El descubrimiento del Reloj de Horvath fue revolucionario. Por primera vez, fue posible medir la influencia de diversos parámetros en la salud y la edad de nuestras células. Junto con los Hallmarks of Aging se crearon las bases para la investigación del envejecimiento epigenético. Si conseguimos invertir los marcadores epigenéticos, quizá podamos ralentizar o incluso detener el envejecimiento.
Investigadores como el profesor de HarvardProfesor David Sinclair o el millonario estadounidense Bryan Johnson ya van un paso por delante y han probado (en parte en ellos mismos) algunas moléculas para reducir la edad. Ambos tienen una edad biológica significativamente inferior, y casi a diario aparecen nuevos estudios sobre el tema. En un estudio, la edad biológica de los humanos se redujo en unos impresionantes 8 años.
¿El secreto? En el estudio, los sujetos de prueba tomaron alfa-cetoglutarato, una molécula implicada en el metabolismo energético, . Si desea obtener más información al respecto, puede leer los antecedentes en nuestro artículo sobre Alfa-cetoglutarato . Se están llevando a cabo otras investigaciones apasionantes en el área del metabolismo del NAD . Las sirtuinas, apodadas "genes de la longevidad", también son un tema clave.
La combinación con calcio asegura una mejor biodisponibilidad de AKG en el organismo.
Proteómica: el siguiente paso
ADN, epigenética, genes de la longevidad La investigación sobre el envejecimiento es bastante compleja. En algún lugar de esta intrincada red de vías metabólicas se esconderá la explicación de las enfermedades o del propio envejecimiento. Para añadir una capa más, nos gustaría presentarle la proteómica, porque nuestro panorama no está completo sin este campo de investigación.
Para acercarle la proteómica , necesitamos introducir una nueva analogía. La célula como armario. Mientras que la epigenética utiliza sus controles de volumen para determinar qué genes están activos y cuáles inactivos, la proteómica se fija en el resultado. ¿Qué proteínas (prendas de vestir) hay en tu célula (armario)?
Podemos ver lo que ocurre con las proteínas después de la traducción y cómo interactúan entre sí. Encontrará más información al respecto en nuestro artículo sobre proteómica.
