Hambre y diabetes: ¿impronta o epigenética?

A veces navego por la red en busca de divulgaciones científicas pero sin una clara planificación (nada recomendable) lo que me lleva a encontrar titulares que más parecen de ficción que de divulgación. Vean estos ejemplos: "El hambre y su poder genético", "Las embarazadas varían la genética de su hijo aún si el óvulo era donado". Son llamativos, ¿verdad? Sí, pero me inducen a crear la primera ley de los titulares: "A más llamativo, más falso". Corresponde a los lectores no creer lo que parezca malo, dudar de lo que parezca bueno y siempre profundizar, indagar, investigar para conocer la verdad de la información.

Si los títulos son, a veces, exageraciones, algunos de sus contenidos llegan, incluso, a falsedades. Refiriéndose al periodo de inanición que los Jemeres Rojos causaron en Camboya entre 1975 y 1979 y el sorprendente incremento de la aparición de diabetes tipo 2 entre los descendientes de las mujeres gestantes durante aquel terrible lustro, se puede leer en un blog:

"los periodos de inanición provocados por situaciones bélicas pueden desencadenar que nuestra genética sea peligrosamente modificada" (1)

En otros se lee:

"Los hábitos de la mujer durante el embarazo son determinantes en el desarrollo embrionario, ya que pueden modificar el genoma del embrión" (2; 3)

Aunque la información que se pretenda transmitir puede ser cierta, una explicación falsa como el "poder genético del hambre" o que "los hábitos maternos modifican el genoma del embrión" anula toda credibilidad.

Lo que sí es cierto es que muchos trabajos de investigación han confirmado que una severa carencia alimenticia en mujeres gestantes aumenta de forma considerable la probabilidad de que sus hijos padezcan obesidad y diabetes tipo 2 al llegar a adultos (para ser alimentadas las células deben permitir la entrada del azúcar que lleva la insulina, la resistencia a esta hormona impide su entrada y da origen de la diabetes tipo 2). Un ejemplo interesante por la brevedad del período de carestía de alimentos y su rápida recuperación se dio en Holanda, en este caso la hambruna fue ocasionada por el bloqueo del país por los nazis durante el invierno de 1944-45. Un estudio encontró que entre las personas cuyo desarrollo embrionario había transcurrido durante ese invierno, la frecuencia de diabetes tipo 2 era más frecuente que entre los nacidos del mismo sexo y mismo país un año antes y un año después.

Una explicación de estos hechos fue la hipótesis del "fenotipo ahorrador" (4). Esta hipótesis proponía la adaptación fisiológica a unas condiciones ambientales de mala nutrición mediante la producción de cambios permanentes en el metabolismo de la glucosa tales como la menor producción de insulina y, sobre todo, la aparición de resistencia a esta hormona. Si estos cambios se mantienen durante toda la vida de esas personas, cuando posteriormente el alimento sea suficiente no producirán la insulina necesaria para las cantidades normales de glucosa y ésta se acumulará en la sangre dando lugar a obesidad y a diabetes tipo 2.

A la vez que en algunos círculos se discutía sobre si el aumento de los casos de diabetes en hijos de madres mal alimentadas durante su gestación era o no causado por una adaptación fisiológica, otros grupos con mejor formación genética empezaban a atribuirle este efecto a la impronta paterna (5).

La reproducción sexual se basa en la fusión de un óvulo femenino y un espermatozoide masculino cada uno con un genoma completo. En nuestra concepción recibimos, por tanto, dos copias de cada gen y todas nuestras células tendrán dos copias del genoma completo, una de origen materno y la otra paterno. En la mayoría de los genes ambas copias se expresan, lo que quiere decir que de cada proteína tendremos funcionando ambas copias, la de origen materno y la de origen paterno, y ambas en cantidades más o menos iguales.

Desde hace varias décadas se conoce que de algunos genes sólo funciona una de las dos copias, lo que significa que sólo tendremos en acción la proteína de origen paterno o materno pero no ambas. Este fenómeno, denominado impronta paterna, se vio que estaba causado por un diferente marcado del ADN que componía el gen.

¿Cómo se marca el ADN? La estructura del ADN es muy sencilla, se compone de dos largas cadenas formadas por la repetición de un azúcar (desoxirribosa) y una sal (fosfato) y cada azúcar lleva unida una letra (base). Como de las letras hay cuatro distintas, conocidas por la inicial de sus nombres A, T, G y C, éstas pueden encontrarse a lo largo de las cadenas en ordenaciones diferentes. Las casi infinitas ordenaciones de estas cuatro letras es lo que confiere la "información" que contiene el ADN y a cada secuencia de letras del ADN que codifica a una proteína (entre mil y cincuenta mil letras) es a lo que llamamos un gen.

Además de la secuencia de letras que da lugar a la proteína, los genes tienen a ambos lados  del trocito de ADN que les corresponde otras secuencias de letras encargadas de la regulación de su expresión. Estas secuencias reguladoras pueden marcarse de forma que su gen se exprese más o menos o, incluso, que no se exprese. Estas marcas son, fundamentalmente, la adición de unas pequeñas moléculas de metilo. Normalmente para que un gen esté activo, es decir fabrique su proteína, requiere unas determinadas marcas con metilos que si se eliminan se anula su actividad. En algunos casos puede darse que la copia del gen proveniente de un progenitor tenga un marcado diferente del que lleva el otro progenitor, así, en algunos casos, puede transmitirse al descendiente una copia activa y otra inactiva, lo que haría que su herencia se escape de una explicación puramente mendeliana.

Uno de los primeros genes en conocerse este marcado diferente entre espermatozoides y óvulos fue el gen IGF2 que determina la síntesis de un importante factor de crecimiento del feto muy parecido a la insulina. Debido a la impronta paterna este gen está activo sólo en la copia que proviene del espermatozoide y no en la del óvulo (6) -los machos quieren tener hijos grandes mientras que las hembras saben que a más tamaño del feto más problemas en el parto por lo que compensan la hormona de crecimiento que les da el padre con la anulación de su copia-.

Aprovechando el caso especial de la hambruna en Holanda durante el invierno de 1944-45, un grupo de investigadores averiguaron que las personas que habían sido sometidas a una fuerte hambruna durante su gestación mostraban una menor metilación de la secuencia del gen IGF2 en comparación con la de sus hermanos del mismo sexo que no sufrieron ese invierno durante su vida embrionaria (6). Este trabajo está considerado, además, como el primero en demostrar que la impronta paterna puede durar toda la vida de la persona llegando, incluso, a transmitirse durante varias generaciones.

El mantenimiento de estas marcas provisionales en uno de los dos gametos, la impronta paterna, tenía un claro significado. En la actualidad esta expresión está siendo sustituida por la más de moda y confusa de epigenética. Esta confusión se basa en una escritura intencionada entre líneas de la existencia de una información paralela presente en el ADN que no corresponde con la secuencia de las cuatro letras sino con unas "marcas hereditarias" que modifican la información original. Como ejemplo de lo que digo incluyo de forma literal la primera línea de la introducción del artículo de Heijmans (6): "Sobrepuesto a la secuencia del ADN hay una capa de información epigenética que es heredable". Frases como ésta creo que no contribuyen a dar una explicación clara sobre cual es la información que lleva el ADN y de forma confusa dejan entrever la existencia de dos tipos de informaciones paralelas.

Que unas marcas que nada tienen que ver con la estructura del ADN puedan crear una información paralela es como sugerir que las proteínas que marcan el ADN llevan esa información no se sabe dónde y que, además,  saben cuándo y dónde deben actuar. Dado que estas proteínas marcadoras están codificadas por las secuencias de letras del ADN de sus genes, significaría que en el fondo toda la información estaría codificada en las letras del ADN, por lo que no se podría hablar de una segunda capa de información. Consecuentemente, la idea de una nueva capa de información en el ADN únicamente puede servir para confundir a muchos sin añadir nada nuevo al conocimiento.

Mientras la Ciencia debe ser medible y exacta, se llena de definiciones vagas y variables. ¿Debemos cambiar conceptos tan claros como los de impronta, heterocromatinización o el de interacción gen-ambiente por el de una confusa epigenética? ¿La inducción de un fago lisogénico o de un episoma, la modificación química de las histonas reguladoras, la modificación de las proteínas por las chaperonas o por proteasas, la unión de varias proteínas y estructuras celulares para dar las hiperestructuras y un largo etcétera ¿son epigenética? ... o simplemente está de moda y su uso permite obtener más fondos?

Adrian Bird, de la Universidad de Edimburgo (UK), asegura que "epigenética es una palabra útil si no sabes de qué va, si lo sabes utilizas otra palabra" (7).


Referencias utilizadas
1. http://blogdelaboratorio.com/el-hambre-y-su-poder-genetico/
2. http://www.agenciasinc.es/Noticias/Las-embarazadas-varian-la-genetica-de-su-futuro-hijo-incluso-si-el-ovulo-es-donado
3. http://cardiosaludable.es/las-embarazadas-varian-la-genetica-de-su-futuro-hijo-incluso-si-el-ovulo-es-donado/
4. Hales & Barker. 2001. The thrifty phenotype hypothesis. Brit. Med. Bull. 60, 5-20.
5. Kaati, Bygren & Edvinsson. 2002. Cardiovascular and diabetes mortality determined by nutrition during parents’ and grandparents’ slow growth period. Eur. J. Human Genet. 10, 682-688.
6. Heijmans y col. 2008. Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 105, 17046-17049.
7. Ledford. 2008. Disputed definitions. Nature 455, 1023-1028.