¿Qué es la epigenética nutricional?
La epigenética es el estudio de las alteraciones que sufren los genes debido al ambiente sin modificar el genoma, estos cambios en la expresión son heredables y pueden afectar la división celular, el transporte de nutrientes y metabolismo; en consecuencia.
La aparición de enfermedades se ve en aumento. Una nutrición inadecuada es uno de los factores epigenéticos que tiene la capacidad de afectar negativamente en nuestra salud, desde enfermedades tales como diabetes tipo 2 hasta enfermedades como aterosclerosis, Alzheimer, esquizofrenia, síndrome metabólico, cáncer de mama, entre otras. (Hernando-Requejo, et al., 2019).
Impacto de la nutrición en la epigenética:
Casanello y colaboradores (2016) nos mencionan sobre de uno de los pocos estudios realizado en humanos, específicamente en niños nacidos de mujeres holandesas sometidas a una desnutrición severa durante su embarazo a finales de la Segunda Guerra Mundial reveló que, 50 años después, estos adultos mostraron una reducción en la metilación del gen codificante para el factor de crecimiento similar a la insulina tipo 2 (IGF2) que participan en el crecimiento normal durante la gestación y después en la regulación hormonal, por lo que estos individuos poseen un mayor riesgo de desarrollar obesidad o intolerancia a la glucosa, dislipidemia e hipertensión.
En el caso contrario, Ji y colaboradores (2016) nos hablan acerca de un estudio realizado en niños pertenecientes a Estados Unidos, cuyas madres padecían de obesidad durante el embarazo, se determinó que presentaron una mayor susceptibilidad de padecer en su adultez afecciones como la resistencia a la insulina, diabetes tipo 2, síndrome metabólico, aterosclerosis, asma y la enfermedad del hígado graso no alcohólico.
Los nutrientes clave durante el periodo de gestación son el ácido fólico, la betaína, la colina, la metionina y la vitamina B12, son responsables de establecer los patrones de metilación de ADN y de alterar la expresión genética al promover el paso de homocisteína a metionina para posteriormente convertirse en S-adenosilmetionina (SAM), que interviene en la transferencia de grupos metilo a la cadena de ADN al activar a las enzimas encargadas de la metilación: las ADN metiltransferasas (DNMT).
Algunos de los genes que se pueden ver afectados debido a una deficiencia de los nutrientes anteriormente mencionados son el gen de la septina 2 (SEPT2), este se encarga de que el tubo neural, estructura precursora que da paso al desarrollo del sistema nervioso central, se cierre de forma adecuada (Lugo, & Martinez, 2018). En el siguiente subtema se hablará un poco más en detalle acerca de los problemas que se presentan al verse afectado el desarrollo del sistema nervioso central.
Recordemos que la metilación es la adición de grupos metilo al ADN llevada a cabo mediante la acción de las ADN metiltransferasas, estas adiciones en la cadena de ADN imposibilitan la separación de la doble cadena, de esta forma se obstruye el paso de la maquinaria de transcripción y la formación de nuevas hebras de ácido ribonucleico (ARN) (Durán-Vasquez et al., 2021), la cual es una cadena que cumple la función de molde al contener la información necesaria para la síntesis de proteínas.
Desnutrición en el útero a partir de la primera etapa del primer trimestre de embarazo:
El resultado de que el feto sea expuesto a una desnutrición en el útero, particularmente, desde la primera etapa del primer trimestre de embarazo conlleva una alta probabilidad de sufrir obesidad en la edad adulta, esto a pesar de que el bebé nazca con un peso normal, se debe a que el peso no es el único factor que determinará si un bebé está en riesgo de padecer una enfermedad en su etapa adulta.
El feto al haber sido sometido a un ambiente poco favorable en el útero ajusta sus procesos metabólicos para funcionar con los escasos nutrientes de los que dispone, por lo que si después del nacimiento el ambiente desfavorable al que estaba acostumbrado cambia y en su nuevo entorno recibe una cantidad mayor de nutrientes los procesos metabólicos sufren de un desarreglo que desencadenara en su adultez el desarrollo de enfermedades crónicas.
Es importante recordar que la obesidad no es el único resultado de la poca disponibilidad de nutrientes, sino que también se ve afectado el desarrollo del sistema nervioso central, este es el encargado de comunicar las señales del cerebro al resto del cuerpo, y ocasionar problemas mentales (Durán-Vasquez et al., 2021).
¿Cómo afecta a la salud la malnutrición?
Es conocido que la malnutrición favorece el estrés oxidativo originado por la desnutrición u obesidad, interviniendo en la epigenética, por lo que se ha convertido actualmente en un problema a nivel mundial. Aunque el oxígeno nos resulta vital para la vida al participar en funciones biológicas importantes, como puede ser en la secreción de hormonas de crecimiento, regulador de la insulina, en procesos de defensa contra bacterias y virus; en altas concentraciones provoca en nosotros resultados dañinos al afectar la estructura de las proteínas, ruptura de las cadenas de ARN y ADN, y deterioro en las membranas celulares.
En el epigenoma, compuestos químicos o “marcas” dentro del ADN que regulan la expresión de los genes, el estrés oxidativo puede producir hipometilación e hipermetilación, ya que esto se encontró en células cancerosas de vejiga: LINE-1 (participante de la regulación de la estructura y función del genoma) y RUNX3 (supresor de tumores), respectivamente (Durán-Vasquez et al., 2021).
Estrés oxidativo:
El estrés oxidativo llega a ser tan agresivo que puede afectar nuestro estado de salud, calidad y tiempo de vida e incluso afectar la de nuestros hijos al heredarles los mecanismos epigenéticos que promueven el desarrollo de enfermedades metabólicas, neurodegenerativas, cardiovasculares, autoinmunes, envejecimiento prematuro, hipertensión, entre otras (Durán- Vasquez et al., 2021).
Un claro ejemplo de mecanismos epigenéticos heredables son los originados por las lesiones oxidativas en el ADN de los espermatozoides que sufrieron una alteración en los patrones de reprogramación epigenética durante el desarrollo embrionario temprano, lo anterior es causado por el estrés oxidativo que genera una afectación en el genoma paterno (Durán-Vasquez et al., 2021).
Una de las mejores formas de conocer las posibles condiciones que tus hijos pueden heredar de ti, es mediante una prueba genética nutriADN. Conoce más aquí.
Sin embargo, es posible controlar los niveles de las especies reactivas del oxígeno, estas son moléculas inestables que reaccionan con facilidad a otras, mediante la ingesta de antioxidantes provenientes de frutas y verduras, además de reducir el consumo de alimentos ricos en grasa y azúcares que contribuyen al aumento de las especies reactivas del oxígeno.
¿Las modificaciones epigenéticas son permanentes?
A diferencia del código genético, las modificaciones epigenéticas no son estáticas, por lo que son reversibles, esto es posible a través de la ingesta de compuestos bioactivos, nutrientes específicos y patrones de dieta óptimos de forma personalizada para corregir los patrones de modulación y regulación de la expresión epigenética (Ji et al., 2016).
Es por esto por lo que una alimentación rica en folatos, vitamina B que se encuentra de forma natural en cítricos, hortalizas, hojas verde y frijoles, acompañada de una suplementación de multivitaminas y micronutrientes; reduce en gran medida de defectos en el tubo neural y también las complicaciones de nacimiento (Lugo, & Martinez, 2018).
El dicho “somos lo que comemos” resulta ser bastante atinado e incluso podemos sumar que somos lo que comieron hasta nuestros abuelos, ya que se ha encontrado que las “marcas” epigenéticas afectan a la tercera generación (Casanello, et al., 2016).
Alimentos con un efecto positivo en el tratamiento o prevención de enfermedades.
Té verde y negro: previene el desarrollo de cáncer al contener teofilina, un compuesto que promueve la desacetilación de histonas reduciendo la actividad transcripcional y reduciendo la acción de la enzima ornitina descarboxilasa responsable de regular un proceso relacionado con la transformación de las células normales en células cancerosas.
2. Vino tinto y frutos secos: contienen resveratrol, el cual reduce el riesgo de padecer aterosclerosis y cáncer, al favorecer la acetilación de histonas, ya que la pérdida de la acetilación está relacionada con la formación de tumores en las etapas iniciales; además, aumenta la formación de ARN de interferencia (RNAi), el cual reduce la aterosclerosis en aquellos pacientes que la presentan al inhibir genes implicados en el transporte de colesterol.
3. Verduras de la familia del brócoli: reduce el riesgo de sufrir cáncer de próstata gracias a la acción del compuesto indol-3-carbinol que reactiva la actividad normal del gen PTEN que actúa como supresor de tumores.
4. Calabaza: posee selenio el cual es capaz de disminuir el grado de metilación en el ADN en células epiteliales pertenecientes del colon y que está relacionado con el cáncer de colon.
5. Cereales, hortalizas y leguminosas: anteriormente ya mencionamos que estos alimentos contienen folato, una vitamina B que reduce el estrés oxidativo y aunado a esto se encuentra la reducción de la migración celular al ser hipermetilada la secuencia del gen h-cadherina (responsable del transporte celular) ayudando a atenuar la progresión de diferentes tipos de cánceres.
6. Productos de origen animal y hongos: ayudan a combatir la depresión al contener vitamina D y calcio y realizar la metilación de genes relacionados con este trastorno.
7. Lácteos, frutas y vegetales de color naranja y amarillo: contienen vitamina A, la cual es de ayuda con la enfermedad de Alzheimer, al modificar el estado de las histonas que con la edad tiende a reducirse la acetilación, también disminuye la oxidación de la proteína β-amiloide.
¿El COVID-19 tendrá un impacto en nuestra epigenética?
Desafortunadamente, la enfermedad respiratoria causada por el virus SARS-CoV- 2 o, también conocida como, COVID-19 posee la característica de aumentar la producción de las especies reactivas del oxígeno que, como ya se mencionó anteriormente, promueve el estrés oxidativo produciendo la desmetilación del gen angiotensina II (ACE2), el cual codifica para una proteína receptora del virus.
La eliminación de grupos metilo al gen resulta en una sobre expresión de la proteína angiotensina II y en consecuencia el virus se disemina por el organismo de forma rápida al facilitar su unión a la proteína receptora.
La desnutrición, sobrepeso y obesidad generan un ambiente propicio en el organismo para la diseminación del COVID-19 al someter al organismo en un estado crónico de estrés oxidativo; lo anteriormente mencionado es la razón por la que estas personas en particular son parte del grupo de riesgo (Durán- Vasquez et al., 2021).
No obstante, el no haber padecido la infección por COVID-19 no nos exime de las alteraciones epigenéticas, ya que debido al confinamiento causado por la pandemia los cambios en el estado de ánimo, en la rutina diaria (hábitos alimenticios y sedentarismo) y un mayor estrés darán pie a una mayor probabilidad de desarrollar obesidad, diabetes e hipertensión (Durán- Vasquez et al., 2021).
Conclusiónes:
La ventaja de tener el conocimiento de que los malos hábitos alimenticios inducen al estrés oxidativo, y debido a esto, que los patrones epigenéticos se vean alterados de forma negativa provoca el surgimiento de la epigenética nutricional, una valiosa herramienta cuyo propósito es, de forma personalizada, encontrar los hábitos alimenticios óptimos para cada persona y hacer posible la creación de estrategias que ayuden a corregir las modificaciones epigenéticas que podrían afectar severamente a nuestra salud y de nuestros descendientes. Gracias a la epigenética nutricional la posibilidad de prevenir enfermedades está a nuestro alcance.
Referencias:
Casanello, P., Krause, B. J., Castro-Rodríguez, J. A., & Uauy, R. (2016). Epigenética y obesidad. Revista chilena de pediatría, 87(5), 335-342. Durán-Vasquez, E., Ramírez-Moreno, E., Zafra-Rojas, Q., del Socorro Cruz-
Cansino, N., & Delgado, L. (2021). La Nutrición como modulador epigenético y su papel en la prevención de enfermedades. Educación y Salud Boletín Científico Instituto de Ciencias de la Salud Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 9(18), 199-208.
Fernández, A. B. (2014). Las HDAC en la regulación de la expresión génica y el cáncer. Universidad Pablo de Olavide. Sevilla. Hernando-Requejo, O., García de Quinto, H., & Rubio Rodríguez, M. C. (2019). Nutrición como factor epigenético regulador del cáncer. Nutr. hosp, 53-57.
Ji, Y., Wu, Z., Dai, Z., Sun, K., Wang, J., & Wu, G. (2016). Nutritional epigenetics with a focus on amino acids: implications for the development and treatment of metabolic syndrome. The Journal of nutritional biochemistry, 27, 1-8.