El estudio de enfermedades en las que los factores ambientales juegan un papel importante en su evolución, se ha visto muy beneficiado en los últimos años por el descubrimiento de la epigenética. Esta es una rama de la genética que estudia los mecanismos que regulan la expresión de los genes, sin que se produzcan modificaciones en el ADN. ¿Pero qué quiere decir esto exactamente? Para comprenderlo, tenemos que visualizar nuestro material genético como el libro de instrucciones de una lavadora. Nada más salir de la fábrica, las instrucciones están fijas y no se pueden borrar, ni modificar. Sin embargo, según las circunstancias en las que se encuentre la lavadora una vez instalada, habrá pasos a los que no hagamos caso nunca y otros que se utilicen mucho más. En el caso de nuestros genes, los factores ambientales propician que se generen ciertas modificaciones dirigidas a favorecer la expresión o el silenciamiento de ciertos genes que ya estaban ahí, sin cambiarlos.
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Este tipo de modificaciones afectan a varios genes a la vez, por lo que su estudio puede ayudar a comprender enfermedades poligénicas, como el alzhéimer. Y eso precisamente es lo que lleva años estudiando un equipo de investigadores de la Universidad de Buffalo, cuyos resultados al respecto han sido mostrados hoy, en un estudio publicado en Brain. En él se establecen cuáles son las modificaciones epigenéticas que intervienen en el deterioro cognitivo de pacientes con esta enfermedad neurodegenerativa y describe una diana farmacológica que ya les ha dado buenos resultados, aunque por el momento solo en ratones de laboratorio.
El secreto está en las histonas
Se sabe que la enfermedad de Alzhéimer es el resultado de la combinación de varios factores de riesgo, tanto genéticos, como ambientales, que derivan en la aparición de cambios epigenéticos. El objetivo de estos investigadores era determinar cuáles son estos cambios y localizar un método efectivo para evitar que ocurran.
Para ello, centraron su atención en los receptores de glutamato, ya que se sabe que su correcto funcionamiento está estrechamente relacionado con el aprendizaje y la memoria a corto plazo. Sin embargo, al analizar su comportamiento en pacientes con alzhéimer, observaron que muchas subunidades de estos receptores en las células de la corteza frontal estaban reguladas a la baja. Esto quiere decir que había algún factor que propiciaba que se sintetizaran menos, de modo que las señales excitadoras procesadas en ellos no llegarían a buen puerto. El resultado sería algo así como un cortocircuito en la señal que genera una buena cognición.
El siguiente paso fue localizar las modificaciones epigenéticas que llevan a esta disminución en el número de receptores. De este modo, observaron la presencia elevada de un proceso epigenético, conocido como modificación represiva de histonas. Las histonas son unas proteínas presentes en la maraña de ADN ubicada en el núcleo, conocida como cromatina. Allí, intervienen tanto en el soporte de esta estructura como en el control de su transcripción. Por eso, si estas proteínas se modifican, el acceso del ADN a la maquinaria transcripcional se verá alterado y, por lo tanto, se verá afectada la expresión de algunos genes, como los que codifican a los receptores de glutamato.
Esta alteración de las histonas está mediada por unas enzimas concretas, cuya inhibición puede revertir todo el proceso, ayudando a restablecer la memoria. Por eso, estos investigadores utilizaron modelos de ratón con la enfermedad de Alzheimer y les administraron un fármaco cuya función era precisamente inhibir esas enzimas. De este modo, consiguieron mejorar la función cognitiva de los animales, durante un periodo de una semana.
Bienvenidos a la era de la epigenética
Es una gran noticia, aunque esperan poder optimizar los procedimientos, de modo que los compuestos utilizados penetren con más eficacia en el cerebro, facilitando que se generen efectos más duraderos. De ahí a los humanos aún falta muchísimo, pero es un paso importante, que vale la pena tener en cuenta.
