¿Qué es la Epigenómica?
La epigenómica se
aplica al estudio de las complejas modificaciones que experimenta la cromatina
tanto en su modificación química como en los cambios topológicos condicionados
por efectos internos y ambientales.
Los mecanismos
epigenéticos como la metilación del DNA y la modificación de histonas (como la
acetilación, metilación, fosforilación y ubiquitinación), sirven como señales
reconocidas por complejos que modifican la estructura de la cromatina, dando
lugar a cromatina transcripcionalmente activa o no.
Actualmente el concepto
de epigenoma incluye todos aquellos procesos que alteran la expresión de genes
sin cambiar la secuencia del ADN, dichos cambio se transmiten a las células
hijas.
Mecanismos de Acción de la Epigenómica en las Enfermedades.
Los cambios epigenéticos
están implicados en muchas enfermedades como el cáncer o también enfermedades
congénitas y hereditarias. También estos cambios se relacionan con la
patogénesis de enfermedades autoinmunes y siendo, en contraparte, también
participantes activos en la supresión de mutaciones potencialmente dañinas,
pueden modificar la expresión genética en respuesta a exposiciones ambientales
y están involucrados en la expresión transgeneracional de enfermedades
Durante el desarrollo
embrionario la metilación del DNA juega un papel importante en el
silenciamiento de ciertos genes, la metilación de novo se lleva a cabo por las
DNA metiltransferasas DNMT3a y DNMT3b. Posteriormente el mantenimiento de la
metilación tras la replicación y mitosis se lleva a cabo por la DNMT1. El
sistema inmune es un ejemplo de cómo influyen los cambios epigenéticos en
diferenciación.
Concretamente, los linfocitos
T CD4 se diferencian a linfocitos T helper 1 (Th 1) que secretan IFN-gamma y a
linfocitos T helper 2 (Th 2) que secretan IL-4. Esta diferenciación implica
metilación del DNA.
Existen agentes que
modifican la metilación del DNA en linfocitos. Algunos de estos factores se
muestran en la tabla. También hay otros factores como la luz UV.
Alteraciones Epigenómicas en la Neumonía.
Principalmente existen las
alteraciones epigenómicas hacia un sistema inmune directamente, mas allá de a
una enfermedad en específico, pero se pueden citar varios ejemplos conocidos
sobre alteraciones en condiciones respiratorias:
Podemos citar el ejemplo de
madres con stress el cual aumenta la IgE en el cordón umbilical disminuyendo la
producción de citoquinas Th-1 en los trofoblastos y se relaciona con la baja de
desarrollo del sistema inmune, siendo el nuevo ser más susceptible a
enfermedades respiratorias y en este caso la Neumonía.
El hábito tabáquico materno
durante el embarazo también aumenta el riesgo de asma en el nieto de madres
expuestas al hábito tabáquico materno durante el embarazo, a través de
mecanismos epigenéticos. Si la abuela
maternal fumó durante el embarazo de una hija, aunque ésta no fume el riesgo de
asma de su hijo es un 80% mayor 1,8 (95%). El riesgo aumenta a 2,6 (95%) si la
madre también fuma durante su embarazo.
Los sistemas respiratorios
son sensibles a la interacción gen- ambiental que se considera fundamental en
el desarrollo de neumonía, asma y
alergias. El sistema de defensa del sistema respiratorio es antioxidante e
incluye enzimas metabólicas de fase II como la superóxido dismutasa y la familia de la
glutatión-S-transferasa, que son encargados de detoxificar productos de inflamación
potencialmente dañinos. Se han descrito variantes genéticas de estas enzimas
que aumentan el riesgo para la salud de agentes tóxicos inhalados.
Ejemplos de fenómenos
epigenéticos que aumentan el riesgo de neumonía y otras enfermedades
respiratorias incluyen los siguientes:
- La infección que puede ser por bacterias virus y hongos.
- La contaminación del aire, tanto exterior como domiciliario, ha sido identificada como un factor potencial de riesgo.
- El hábito tabaquismo materno durante el embarazo también aumenta el riesgo en el niño, a través de mecanismos epigenéticos.
BIBLIOGRÁFIA.
Berger
SL, Kouzarides T, Shiekhattar R, Shilatifard A. An operational definition of
epigenetics. 'Genes Dev 2009;23:781-783.
