Micronutrimentos
y
regulación epigenética
Etiología
Nutrición Diversas
investigaciones han demostrado el impacto de la nutrición en la regulación
epigenética ya que nutrientes y micronutrientes como la metionina, colina,
ácido fólico y vitamina B12 y Zinc influyen en la metilación del ADN, por lo
que una pobre nutrición materna afectará el crecimiento del feto. Crecimiento
Alteraciones en la vascularidad de la placenta inducen RCIU y resistencia a la
hormona del crecimiento en la infancia temprana. La gran mayoría de los fetos
expuestos nacen pequeños para la edad gestacional y se recuperan en los
primeros años de vida desarrollando un mayor índice de masa corporal, mayor
cantidad de grasa, resistencia a la insulina y una presión arterial sistólica
mayor en la infancia y adolescencia.
Programación Fetal y predisposición a
enfermedades.
Diabetes mellitus tipo 2
La falta de
nutrientes disminuye la proliferación e incrementa la apoptosis de las células
beta y esto a su vez afecta la expresión de factores de crecimiento pancreático
como el vascular endotelial (VEFG), de fibroblastos (FGF), factor de
crecimiento semejante a la insulina (IGF)1 y 2. La intolerancia a la insulina
en la edad adulta se debe más a cambios en la sensibilidad a la insulina de
tejidos periféricos que a disminución en la secreción de ésta. Síndrome
Metabólico y ovario poliquístico El medio ambiente nutricional, hormonal y
metabó- lico proporcionado por la madre puede programar en forma permanente
tejidos blanco para el desarrollo de ambas entidades en la vida adulta. El
síndrome de ovario poliquístico se caracteriza por hiperandrogenismo,
alteración en la secreción de gonadotrofinas y con frecuencia resistencia a la
insulina e incrementa el riesgo en la mujer de desarrollar infertilidad,
alteraciones del endometrio y enfermedad cardiometabó- lica. El inicio en la
infancia o pubertad sugiere que esta entidad está relacionada con programación
fetal o eventos postnatales tempranos.
Sistema
cardiovascular y ateroesclerosis.
La ateroesclerosis se asocia con diabetes tipo
2, síndrome metabólico y el antecedente de bajo peso al nacimiento. Este último
se asocia a insuficiencia placentaria debida a disfunción de las células
endoteliales en una etapa temprana, lo cual se considera un factor de riesgo
para ateroesclerosis en la edad adulta. La pérdida de una adecuada función
endotelial con disminución en la producción de ácido nítrico manifestada por
alteración en la vasodilatación favorece el desarrollo y progresión de la
ateroesclerosis y está relacionado con daño mitocondrial y generación de moléculas
de oxígeno reactivas. La ateroesclerosis está relacionada con enfermedades que
cursan con disfunción mitocondrial como tabaquismo, obesidad, diabetes tipo 2
resistente a insulina, hipercolesterolemia, hiperglicemia e
hipertrigliceridemia .
Enfermedad renal e hipertensión.
Las condiciones
intrauterinas subóptimas alteran el desarrollo del eje
hipocampo-hipotálamo-hipófisisglándula suprarrenal (HHHS) con consecuencias
adversas para la sobrevivencia neonatal y la vida adulta: disminución del
número de nefronas seguida de un incremento compensatorio en la velocidad de
filtración glomerular, glomeruloesclerosis focal e hipertensión, intolerancia a
la glucosa y resistencia a la insulina por la exposición del feto a
glucocorticoides ya sea de origen materno o por la alteración del eje HHS. La
severidad de estas alteraciones dependerá del tiempo de exposición y la etapa
de gestación.
Asma y alergia
respiratoria.
Exposiciones ambientales infecciosas, cambios
dieté- ticos, tabaquismo y contaminantes en la mujer embarazada pueden inducir
cambios epigenéticos e incrementar el riesgo de padecer enfermedad alérgica.
El fenotipo materno
también es un factor de riesgo importante para el desarrollo de alergia
respiratoria, ya que la alergia materna modifica las interacciones
inmunológicas entre la madre y el feto y amplifica el efecto del medio ambiente
al que está expuesta la mujer durante el embarazo.
Sistema musculo esquelético.
La restricción de nutrientes en el feto
origina una disminución irreversible en el número de fibras musculares,
captación de glucosa y la síntesis y contenido de glucógeno en el músculo.
También aumenta la cantidad de triglicéridos en éste . El desarrollo muscular
involucra miogénesis y adipogénesis, ambos tejidos originados de células madre
mesenquimatosas. En rumiantes se ha observado que la falta de nutrientes en la
gestación temprana disminuye la proporción de las células musculares
secundarias y en la gestación tardía el número de adipocitos intramusculares y
el tamaño de las fibras musculares; por lo tanto la calidad del músculo está
relacionada con el estado nutricional durante el embarazo
Epidemiologia en México
La
epidemiología genética combina el método genético con el epidemiológico para
analizar la variación genética en poblaciones humanas y su relación con las
variaciones fenotípicas normales y patológicas. En este contexto, los
epidemiólogos genéticos evalúan la distribución y los determinantes de los
rasgos genéticos en poblaciones humanas y describen la función de los factores
genéticos y su interacción con factores ambientales en el origen de las
enfermedades humanas.20,21 Por lo tanto, para definir la epidemiología genética
deben abarcarse todos los aspectos de la genética poblacional, excepto la
evolución, incluidos el fenotipo, las interacciones genético-ambientales y los
modos de transmisión relacionados con la salud o la ubicación de los genes que
provocan enfermedades.20-21 Este nuevo abordaje epidemiológico de la genómica
plantea la posibilidad para detectar poblaciones en riesgo, tras combinar los
factores de riesgo convencionales y los genéticos; es decir, este análisis
genético puede usarse para identificar a los individuos que tienen riesgos
genéticos adicionales y en quienes la reducción de otros factores de riesgo no
genéticos resultaría beneficiosa como una herramienta preventiva de enfermedad
Fisiopatología
En
los últimos años ha tomado importancia estudiar los componentes de la dieta que
son biológicamente activos y saber cuáles impulsan el desarrollo de la genómica
nutricional basada en la aplicación de tecnologías de alto rendimiento de la
genómica funcional en investigación en nutrición. La aplicación de dichas
tecnologías facilitará que los nutriólogos conozcan y utilicen los componentes
bioactivos en los alimentos para diseñar dietas personalizadas, pudiendo
prevenir y controlar enfermedades. La genómica nutricional se divide en:
nutrigenómica, que estudia el efecto de los nutrimentos en la regulación de la
expresión de los genes y nutrigenética, que estudia la manera en que los
individuos responden a los nutrimentos de acuerdo a su conformación genética.
Las sustancias bioactivas en los alimentos pueden afectar la expresión de
genes, directa o indirectamente, al actuar como ligando para receptores de
factores transcripcionales y al ser metabolizados en rutas metabólicas
primarias y secundarias, afectando así las vías de señalización. La epigenética
es un área de la genómica nutricional que estudia los cambios fenotípicos
heredables que resultan de los cambios en la cromatina sin alterar la secuencia
del DNA. Los mecanismos epigenéticos son modificaciones postraduccionales de las
histonas (acetilación y desacetilación), metilación del DNA y los complejos de
remodelaje ATP-dependientes. La alimentación se propone como uno de los
mecanismos responsables de cambios epigenéticos. En conclusión, la
investigación en genómica nutricional permitirá contribuir a desarrollar dietas
personalizadas hechas con base en el genotipo, así como identificar
biomarcadores moleculares y nuevos componentes bioactivos en los alimentos y
validar su efectividad como alimentos funcionales o nutracéuticos.
Qué
sucede en el ser humano el enfoque actual de la investigación epigenética en el
ser humano está en gran parte limitada al estudio fetal. Está bien claro que
los primeros días que siguen a la concepción, cuando la futura madre aún no
sabe que está encinta, resultan los más críticos de lo que hubiéramos imaginado,
pues es precisamente en esta etapa cuando los genes importantes se “prenden” y
se “apagan“, transmitiendo o no las primeras señales epigenéticas al feto en
desarrollo. El
útero se constituye, entonces, en un verdadero laboratorio donde se evalúan
rasgos que pueden o no asistir en la supervivencia del feto. Varias
investigaciones demuestran que en muchos abortos espontáneos el feto mostraba
anormalidades genéticas. He aquí cómo la epigenética puede explicar
parcialmente la epidemia de la obesidad (la infantil en particular).
Los “fast food “, que
constituyen la dieta de la mayoría de los americanos, es alta en calorías pero
baja en nutrientes, especialmente aquellos elementos que son esenciales para el
desarrollo de un embrión en las etapas tempranas de su gestación. Si una mujer
recién embarazada, se pasa las primeras semanas de su gravidez comiendo una
dieta típica de “junk food“, el embrión puede recibir la señal de que va a
nacer en un entorno hostil donde los alimentos esenciales escasean.
Afectación de la enfermedad bioquímicamente
Los
micronutrimentos son una parte fundamental en la dieta ya que ayudan a llevar a
cabo distintos procesos meramente metabólicos debido a que son parte importante
de nuestro funcionamiento metabólico, por ejemplo la vitamina B6 que ayuda a
formación de tejidos y esto a su vez es regulado en parte por la alimentación.
En
el caso de las enfermedades ligadas a factores genéticos se puede observar que
también influyen factores tales como el medio ambiente o como tal la genética
misma
La
metilación juega un papel importante deshacetilizando histonas funcionando como
silenciador de algunas enfermedades o por ejemplo también el que se apaguen
afecta a ciertos mecanismos como los genes de crecimiento o el gen de la
insulina
Bibliografía:
Revista de
Endocrinología y Nutrición Vol. 21, No. 1 • Enero-Marzo 2013 • pp 22-34
Ana Burguete, Dra en CI; Víctor H Bermúdez-Morales. (2009).
Medicina genómica aplicada a la salud pública. de Scielo Sitio web: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0036-36342009000900003
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