Investigadores del 'Cold Spring Harbor Laboratory' (CSHL), en Nueva York, Estados Unidos, han descubierto por qué la secreción de leche es mucho más sencilla en el segundo embarazo y en los siguientes en comparación con el primero. Su trabajo muestra que la glándula mamaria forma un recuerdo a largo plazo del embarazo que prepara para responder a los cambios hormonales que anuncian los embarazos siguientes.
Esta memoria, según se detalla en un artículo que se publica en la edición digital de 'Cell Reports', dura toda la edad reproductiva de una mujer. La secreción de las hormonas estrógeno y progesterona sienta las bases para los cambios que tienen lugar en la mama durante el embarazo: una proliferación masiva de las células epiteliales mamarias y la formación de miles de estructuras ductales, que apoyan la producción y el transporte de la leche durante la lactancia.
Un equipo dirigido por el investigador Greg Hannon, profesor de CSHL e investigador líder en el Instituto CRUK de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, tiene la hipótesis de que el embarazo podría alterar la receptividad de la glándula a las hormonas relacionadas con el embarazo.
Específicamente, estos expertos trataron de determinar si esto podría ocurrir a través de cambios en un conjunto de marcas químicas que se unen al ADN, el material genético. Dichas marcas --moléculas de metilo (CH3), por ejemplo-- se llaman marcas epigenéticas y su presencia o ausencia en lugares particulares en el genoma pueden prevenir o promover la expresión de genes.
Camila dos Santos, ahora profesora asistente en CSHL, desarrolló una técnica fundamental para los experimentos recientemente anunciados cuando era investigadora postdoctoral en el laboratorio de Hannon. Dos Santos encontró un marcador de células madre mamarias que le permitió aislar células madre altamente purificadas además de un número de otros tipos de células específicas de la glándula mamaria de ratón, seis en total. De ellas, generó perfiles de todo el genoma de de donde grupos metilo se unen al ADN. De todas las marcas epigenéticas, las marcas metilo tienden a ser las de mayor duración, incluso, a menudo, permanentes.
En colaboración con Andrew Smith, biólogo computacional de la Universidad del Sur de California, en Estados Unidos, encontraron que las células de muestra de los ratones hembra jóvenes que habían tenido un solo ciclo de embarazo presentaban marcas de metilación que eran 'sustancialmente diferentes' de las marcas en las células de los ratones hembra de la misma edad que nunca habían tenido crías.
'De esos cambios --destaca Hannon-- hemos sido capaces de rastrear la mayoría de lugares en el genoma donde un solo factor de transcripción, llamado Stat5a, se une. Esto es realmente notable, tantos cambios en la metilación, y esposible rastrearlos de un solo factor '. Como todos los factores de transcripción, Stat5a se une al ADN y al hacerlo cambia la forma en la que se expresa un gen o genes específicos.
El equipo muestra que un primer embarazo borra muchas marcas de metilo que están presentes durante toda la vida como preparación para el embarazo. Durante un primer embarazo, sugiere el equipo, Stat5a se une al ADN en ciertos tipos de células epiteliales mamarias, en lugares cercanos a los genes que deben ser activados durante el embarazo, en concreto, los genes implicados en la proliferación y la lactancia.
Como el equipo mostró en modelos experimentales animales, cuando una hembra una vez embarazada recibe hormonas cuya acción simula un embarazo real, los roedores hembra responden más rápidamente que otros que nunca han estado embarazadas. En las previamente embarazadas, 'las glándulas mamarias comienzan expandiéndose más rápido y también más pronto que para aquellas que experimentan las hormonas del embarazo por primera vez -subraya Dos Santos--. Es como si la glándula ya conociera esas hormonas'.
'Este es un ejemplo de la memoria epigenética: es la pérdida de metilación del ADN la que ahora está marcando los sitios en el genoma que estuvieron activos en un embarazo anterior', afirma dos Santos. Cuando se examinaron los mismos sitios un año después del embarazo (o la exposición a las hormonas del embarazo), permanecieron desocupados por las marcas metilo. 'La célula no está reponiendo a la metilación del ADN en estos sitios, incluso después de varias divisiones celulares, lo que significa que el recuerdo del embarazo anterior es a largo plazo', añade.
Estos hallazgos han llevado a otra importante línea de investigación. Se sabe que las mujeres que quedan embarazadas a los 25 años tienen tasas sustancialmente más bajas de cáncer de mama que las mujeres que tienen hijos más tarde en la vida o no los tienen. Es posible que el factor de protección implícito está de alguna manera relacionado con la memoria epigenética de las células mamarias descubierta, propone Hannon.
Dos Santos dice que su laboratorio está tratando de entender cuál de las modificaciones detectadas en esta investigación podría prevenir el desarrollo de cáncer de mama de una manera relacionada con el embarazo.