Epigenómica y nutrición
¿Qué es la epigenética?
A medida que un organismo crece y se desarrolla, las reacciones químicas cuidadosamente orquestadas activan partes del genoma en momentos estratégicos y en lugares específicos.
La epigenética es el estudio de estas reacciones químicas y los factores que las influyen.
Epigenética y medio ambiente.
El epigenoma responde dinámicamente al medio ambiente. El estrés, la alimentación, el comportamiento, las toxinas y otros factores regulan la expresión genética.
Nutrición y epigenoma.
A diferencia del comportamiento o el estrés, la dieta es uno de los factores ambientales más fáciles de estudiar y, por lo tanto, mejor comprendidos en el cambio epigenético.
Los nutrimentos que extraemos de los alimentos ingresan a las vías metabólicas donde se manipulan, modifican y moldean en moléculas que el cuerpo puede usar. Una de esas vías es responsable de producir grupos metilo, etiquetas epigenéticas importantes que silencian los genes.
Los nutrimentos familiares como el ácido fólico, las vitaminas B y SAM (S-adenosil metionina, un suplemento popular de venta libre) son componentes clave de esta vía de fabricación de metilo. Las dietas ricas en estos nutrientes donantes de metilo pueden alterar rápidamente la expresión génica, especialmente durante el desarrollo temprano, cuando el epigenoma se está estableciendo por primera vez.
La alimentación durante el desarrollo temprano puede tener efectos duraderos.
La dieta de su madre durante el embarazo y su dieta cuando era un bebé pueden afectar su epigenoma de maneras que se quedan con usted hasta la edad adulta. Los estudios en animales han demostrado que una dieta con muy poco folato o colina donante de metilo antes o justo después del nacimiento hace que ciertas regiones del genoma estén submetiladas de por vida.
También para los adultos, una dieta deficiente en metilo conduce a una disminución en la metilación del ADN, pero los cambios son reversibles cuando se agrega metilo nuevamente a la dieta.
El campo emergente de la nutrigenómica.
A medida que comprendamos mejor las conexiones entre la alimentación y el epigenoma, surge la oportunidad para las aplicaciones clínicas. Así como el mapeo de nuestras variaciones genéticas nos dan una ventana a nuestras necesidades médicas y nutricionales personalizadas, también podría hacerlo un perfil del epigenoma único.
El ejemplo maestro.
El impacto de las vías metabólicas de 1C y epigenética sobre las células madre neutrales. El metabolismo anormal del folato de un carbono (FOCM) está implicado en los defectos del tubo neural (DTN), malformaciones severas del sistema nervioso.
De acuerdo con Lester Packer, la enzima MTHFR media la transferencia unidireccional de grupos metilo del ciclo del folato al ciclo de la metionina y, por lo tanto, representa un nexo clave en la división de las unidades de un carbono entre las salidas funcionales del FOCM. La supresión de la enzima MTHFR o el tratamiento con metionina previene los DTN en los embriones nulos de Gldc mediante la retención de unidades de un carbono dentro del ciclo de folato.
En general, el cierre del tubo neural depende de la actividad de los ciclos de metionina y de folato, pero la transferencia de unidades de un carbono entre los ciclos no es necesaria.
REFERENCIAS
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- Nutrición y epigenoma. https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/
- Lester Packer, et al. The Biology of the first 1000 days. Oxidative stress and disease Series Editors 2018 https://doi.org/10.1146/annurev- nutr-071714-034441