Nuestro epigenoma y su sorprendente conexión con la dieta
Dra. Guadalupe Soledad López Álvarez
Dra. Haydé Azeneth Vergara Castañeda
Centro de Investigación Biomédica Avanzada (CIBA)
Facultad de Medicina
Universidad Autónoma de Querétaro
Para profundizar un poco más acerca del beneficio de los fitoquímicos a través de la dieta que llevamos en el día a día, primero debemos conocer el término “epigenoma”, que se deriva de la palabra griega epi y significa “por encima” del genoma. Todas las células que componen nuestro organismo poseen diferentes marcas epigenéticas heredadas, que juntas conforman nuestro epigenoma. Estas marcas son etiquetas químicas como la metilación sobre la estructura del ADN sin modificarlo, por medio del grupo metilo CH3 o la acetilación (ac), la ubiquitinación y la fosforilación, etc., que impactan en las histonas (proteínasespecializadas dentro del núcleo de las células). El conjunto de marcas epigenéticas del epigenoma pueden dirigir la expresión o represión de los genes en un estado fisiológico normal, pero también en un estado de enfermedad.
Imaginemos el caso hipotético en el que unos gemelos genéticamente idénticos son separados y crecen en condiciones diferentes. Uno crece en un pueblo sin contaminación ambiental, practica deporte y, sobre todo, lleva una alimentación balanceada, rica en verduras, frutas y semillas. Por el contrario, el otro gemelo creció en una ciudad altamente contaminada, es sedentario y tiene una dieta rica en grasas y carbohidratos. A través de los años, los gemelos tienen un aspecto diferente (fenotipo), uno delgado y el otro con algún grado de obesidad y un alto riesgo a desarrollar enfermedades como las cardiovasculares y diabetes.
¿Qué conexión puede tener la colección de marcas epigenéticas del epigenoma de los gemelos con los fitoquímicos presentes en la dieta que consumen? En nuestro artículo anterior definimos a los fitoquímicos como compuestos naturales de las plantas que poseen diferentes estructuras químicas y que pueden actuar como antioxidantes. Adicionalmente, las últimas investigaciones científicas indican que los fitoquímicos dietéticos también podrían prevenir y revertir marcas epigenéticas en diferentes enfermedades, por lo tanto, lo que consumimos dentro de nuestra dieta diaria sí influye en nuestro epigenoma a favor o en contra de nuestra salud.
Un ejemplo claro de lo anterior es la Hongerwinter (el invierno del hambre) en Holanda a finales de 1944, en el último período de la Segunda Guerra Mundial cuando el ejército alemán ya había sido derrotado en casi toda Europa y los aliados, tras liberar Bélgica y el sur de Holanda, intentaron expulsar a los alemanes, sin embargo la operación falló y la represalia fue uno de los sucesos más impactantes que nos demuestran que el embargo de alimentos tuvo consecuencias en el organismo de los habitantes hasta dos generaciones después. Estimaciones apuntan que, en los tres primeros meses, la población sobrevivió con un poco más de un tercio de las calorías requeridas a diario (1000), posteriormente, cuando las existencias de alimentos se agotaron llegaron a consumir alrededor de 500 calorías. Aunado a estas condiciones de hambruna, ese invierno fue de los más fríos y les tocó vivir sin combustibles, sin forma de calentar los hogares. Uno de los primeros efectos visibles después del fin de este período, en mayo de 1945, fue la delgadez y la baja estatura que mantuvieron los bebés nacidos a pesar del cese de la restricción de alimentos y el acceso nuevamente a una dieta de Europa occidental. ¿Qué sucedió a nivel del epigenoma de los bebés de las mujeres gestantes? Los hallazgos más importantes revelaron la metilación anormal del gen IGF2 (Insulin Growth Factor Receptor), proteína clave para el desarrollo del feto, entre otros. Todo esto provocado por la hambruna, dejando así una huella epigenética en la población.
Ahora nos centraremos en otro ejemplo de cómo el epigenoma puede ser regulado con los fitoquímicos que consumimos con vegetales del género Allium como el ajo y cebolla que contienen compuestos organosulfurados y reportados con efectos protectores contra diferentes tipos de cáncer. En específico, algunos compuestos del ajo como el disulfuro de dialilo y sus metabolitos pueden inhibir la acción de un grupo de enzimas llamadas HDAC afectando la actividad de las histonas (proteínas en el núcleo de las células) y la forma en que se unen al ADN, regulando así la expresión de genes. Otro ejemplo es el famoso té verde, cuyo principal componente activo es la epigalocatequina-3-galato (EGCG) que disminuyó los niveles globales de metilación del ADN en las células A431 de carcinoma epidermoide de piel.
Finalmente, después de ahondar un poco en la historia, entender cómo dos gemelos idénticos genéticamente presentan diferente aspecto y cómo la población holandesa sobrevivió a una hambruna teniendo consecuencias en su epigenoma, podemos visualizar la manera en que los alimentos que conforman nuestra dieta tienen el poder de modificar las marcas epigenéticas dentro de nuestras células y llevar esas marcas hasta generaciones posteriores.
Los fitoquímicos presentes en frutas, verduras y semillas han demostrado potencial protector contra enfermedades, por lo tanto, deberíamos incluirlos regularmente en nuestra dieta diaria. Sumado a esto, en el presente artículo nos gustaría recalcar la importancia de incluir los fitoquímicos a favor de nuestra salud, ya que son reguladores de las marcas epigenéticas en nuestro epigenoma y esto significa en palabras simples que los genes de nuestro genoma hablen o se queden callados en la salud o en un estado de enfermedad.
Bibliografía:
Zam W, Khadour A. Impact of Phytochemicals and Dietary Patterns on Epigenome and Cancer. Nutr Cancer. 2017 Feb-Mar;69(2):184-200. doi: 10.1080/01635581.2017.1263746. Epub 2017 Jan 17. PMID: 28094554.
https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Epigenoma
https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/hdac
Esteller Manel. No soy mi AND: El origen de las enfermedades y como prevenirlas. RBA Libros 2017. ISBN: 9788490568347
