Cuando una mujer embarazada está desnutrida, su hijo tiene mayor riesgo que la media de desarrollar obesidad y diabetes tipo 2, en parte debido a los llamados efectos 'epigenéticos'. Un nuevo estudio en modelos experimentales demuestra que este 'recuerdo' de la nutrición durante el embarazo puede pasarse a través del esperma de los hijos varones a la siguiente generación, aumentando el riesgo de enfermedad en sus nietos también, pero no se transmite de forma indefinida en la descendencia.
Aunque adapta una vieja máxima, 'uno es lo que comió su abuela', esta investigación, cuyos resultados se publican en 'Science', también plantea interrogantes sobre cómo se pasan los efectos epigenéticos de una generación a la siguiente y por cuánto tiempo continúa su impacto. El mecanismo por el cual heredamos características de nuestros padres se conoce bien: heredamos la mitad de nuestros genes de nuestra madre y la otra mitad de nuestro padre.
Sin embargo, los efectos epigenéticos, mediante los cuales un 'recuerdo' del entorno de nuestros padres pasa de generación en generación, son menos conocidos. Los efectos epigenéticos más desconocidos son causados por un mecanismo llamado 'metilación' en el que la molécula de metilo se une a nuestro ADN y actúa para cambiar o eliminar genes.
El equipo de este trabajo, financiado por el Consejo de Investigación Médica y el 'Wellcome Trust', en Reino Unido, ha demostrado que los cambios en la metilación ambientalmente inducidos ocurren sólo en ciertas regiones de nuestro genoma (todo nuestro material genético) pero, inesperadamente, estos patrones de metilación no se transmiten de forma indefinida.
Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, y el 'Joslin Diabetes Center Medical School'/Harvard, en Boston, Estados Unidos, utilizaron modelos experimentales para ver el impacto que tiene sobre la descendencia la desnutrición durante el embarazo y buscar los mecanismos por los que se ha adoptado este efecto a través de generaciones.
La descendencia masculina de una madre desnutrida es, como se esperaba, más pequeña que la media y si a éste se le alimenta con una dieta normal, pasa a desarrollar diabetes. Sorprendentemente, la descendencia de estos niños también nació pequeña y desarrolló diabetes cuando llegó a la edad adulta, a pesar de que sus propias madres nunca estuvieron desnutridas.
'Cuando la comida escasea, los niños pueden nacer 'preprogramados' para hacer frente a la desnutrición', explica la profesora Anne Ferguson-Smith, del Departamento de Genética de la Universidad de Cambridge. 'En el caso de una repentina abundancia de alimentos, sus cuerpos no pueden hacer frente y pueden desarrollar enfermedades metabólicas como la diabetes. Tenemos que entender cómo se producen estas adaptaciones entre generaciones, ya que pueden ayudarnos a entender los niveles récord de obesidad y diabetes tipo 2 en nuestra sociedad hoy en día', añade.
Para ver cómo podría pasar este efecto, los investigadores analizaron el esperma de los hijos antes de la aparición de la diabetes para ver los patrones de metilación y encontraron que el ADN del modelos experimental era menos metilado en 111 regiones que en el esperma de control. Estas regiones tendían a agruparse en las no codificantes del ADN, los ámbitos del ADN responsables de la regulación de los genes del modelo experimental.
También se vio que, en los nietos, los genes próximos a estas regiones metiladas no funcionaban correctamente, de forma que la descendencia heredó un 'recuerdo' de la desnutrición de su abuela. Sin embargo, cuando los investigadores analizaron el ADN de los nietos, encontraron que los cambios en la metilación habían desaparecido: el recuerdo de la desnutrición de la abuela se había borrado del ADN o, por lo menos, ya no se transmitía a través de la metilación.
'Fue una gran sorpresa: el dogma sugiere que estos patrones de metilación pueden persistir de generación en generación', añade la coautora Mary-Elizabeth Patti, del Centro de Diabetes Joslin y de la Escuela de Medicina de Harvard, en Boston.
'Sin embargo, desde un punto de vista evolutivo, tiene sentido. Nuestro entorno cambia y podemos pasar de la hambruna a la abundancia, por lo que nuestro cuerpo necesita ser capaz de adaptarse. Los cambios epigenéticos pueden, de hecho, desaparecer. Esto podría darnos un poco de optimismo de que cualquier influencia epigenética sobre la obesidad de nuestra sociedad y el problema de la diabetes también puede ser limitado y/o reversible', concluye.