Variación genética y nutrición.

Para poder saber sobre la variación genética primero hemos de ver algunos conceptos básicos. He enlazado conceptos para que pueda profundizar en ellos.

Introducción.

Cada una de nuestras células posee dos copias completas del genoma, materna y paterna. Lo componen seis mil millones de "letras" compactadas en 46 cromosomas mediante las proteínas histonas. Estas letras corresponden a las bases de los ácidos encadenados denominadas por su inicial y éstas se leen en tripletes. Cada trío se traduce como un aminoácido, unidad básica de las proteínas. Las bases son: Guanina (G), Citosina (C), Adenina (A) y Timina (T).  Esta información se almacena en unidades denominadas genes.

Los ratones, las moscas o nosotros tenemos alrededor de unos 20.000 genes. En nuestro caso, sólo representan un 2% del genoma completo, por lo que se le denomina ADN codificante y al resto ADN no codificante. Este ADN no codificante tan numeroso no sintetiza proteínas, pero tiene otras funciones. Puede ser regulador, estructural y otras funciones que aún están en estudio o por descubrir.

Ahora sí podemos hablar de la variación.

Desde hace ya mucho se sabe que tenemos variaciones genéticas presentes en cada uno de nosotros. Esas diferencias pueden estar tanto en el ADN no codificante como en el ADN codificante. Así dos personas que posean dos secuencias de letras diferentes para el mismo gen, por ejemplo el receptor de la vitamina D, generarán receptores diferentes en cada una de ellas. Al tener maquinarias celulares particulares, necesitamos diferentes requerimientos y condiciones óptimas de trabajo para cada individuo. Aquí radica la importancia de la nutrición personalizada, a través de la investigación nutrigenómica y nutrigenética.

Desde los años 80, gracias a los primeros estudios de variabilidad genética, se encontraron patrones de variación dentro de cada genoma humano. Es decir, se clasificaron, catalogaron y localizaron y se usaron como marcadores en el genoma, del mismo modo que se señalan puntos kilométricos en un mapa. Gracias a estos se supo que variaciones eran las causantes de patologías hereditarias en estudios familiares. A día de hoy se conocen más del 90% de las variaciones en el genoma humano y son fundamentales en la investigación de las bases genéticas de las enfermedades.

Uso de marcadores.

Así la presencia de marcadores genéticos es de fácil determinación y puede rastrearse la manera que pasa de generación en generación. Los marcadores pueden ser de dos tipos: de secuencia de ADN (inserción, deleción y repetición) o SNP (polimorfismo de un sólo nucleótido). Entonces todos los marcadores son polimórficos, lo que significa que pueden tener diferentes variantes, y son denominados alelos. Cada uno de nosotros presentamos unas 60 mutaciones o variantes alélicas, que pueden pasar a nuestra descendencia o no, generando, con el tiempo, nuevos marcadores genéticos en el Genoma Humano.

La diferencia entre salud y enfermedad esta escrita, sólo en parte, en nuestro genoma. La variación genética puede inducir a enfermedad directamente, por ejemplo una enfermedad monogénica como la hemofilia, la fenilcetonuria, el x-frágil o la fibrosis quística. También puede inducir esta variación genética a favor de enfermedades como la diabetes, la obesidad o el cáncer.

La hambruna holandesa.

Durante la segunda guerra mundial, en la ocupación nazi de los países bajos, su población castigada por una fallida operación permaneció con una prolongada hambruna. Hasta mayo de 1945, cuando fue liberado el país, habían muerto de hambre más de 18.000 personas. En este periodo nacieron unos 40.000 niños, el seguimiento de salud de éstos reveló mucha y valiosa información. Muchos de ellos pesaron menos al nacer, especialmente los afectados en el tercer trimestre de embarazo. Aunque sin hambruna crecieron bien, ya como adultos muchísimos de ellos desarrollaron diabetes. Los fetos que sufrieron la hambruna en los seis primeros meses de desarrollo nacieron con peso normal, pero su descendencia ha sido predominantemente de bajo peso al nacer y con altos riesgos de sufrir diabetes.

Con el tiempo...

Todos ellos tienen un riesgo elevado de sufrir diabetes, obesidad y esquizofrenia, si los comparamos con los que nacieron antes o después de los meses de hambruna. Estos datos son comparables con la gran hambruna que vivió China desde 1958 a 1961 donde murieron 15 millones de personas. Se dispararon los casos de diabetes, obesidad y esquizofrenia. Por lo tanto debe existir un nexo entre la falta de nutrientes de una madre gestante y la salud del bebé durante toda su vida. Afecta incluso a su propia descendencia. Todos los estudios realizados en periodos de hambruna demostraban que determinados efectos ambientales si podían heredarse de padres a hijos, y a nietos. En 1942 se definió como epigenética a la interacción de genes y ambiente para producir un determinado fenotipo.  

Mecanismos de la Epigenética.

Los mecanismos epigenéticos se ven afectados por el desarrollo, por agentes químicos ambientales, por drogas o medicamentos o por la dieta. Se pueden incluir varios factores como mecanismos epigenéticos. Uno de ellos es la metilación del ADN o la adición de un grupo metilo. Otro sería la modificación de las histonas, las proteínas de compactación del ADN. Estas modificaciones cambian la capacidad de adhesión y de compactación. Estos cambios influyen en la aparición de enfermedades como el cáncer, la diabetes, enfermedades mentales y autoinmunes, entre otras.

Por ejemplo, el mecanismo epigenético por el cual se manifiestan dos enfermedades diferentes según sea de origen materno o paterno. Se denomina impronta genética a la anulación de una de las dos copias que tenemos por metilación, cambios en las histonas o combinaciones del ADN con ARN. La deleción en la región 15q-11-q13 en el cromosoma 15 presenta el Síndrome de Angelman si es el cromosoma materno el anulado epigenéticamente. Si la impronta anula el cromosoma paterno produce el Síndrome de Prader-Willi. ¡Muy diferentes entre ellos!