Toxinas relacionadas con enfermedades hereditarias
Una enfermedad actual podría deberse a la exposición de un ancestro a toxinas ambientales durante el embarazo.
PULLMAN, Washington – Una enfermedad que sufre hoy podría ser el resultado de la exposición de su bisabuela a una toxina ambiental durante el embarazo.
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington llegaron a esa notable conclusión después de descubrir que las toxinas ambientales pueden alterar la actividad de los genes de un animal de una manera que se transmite a través de al menos cuatro generaciones después de la exposición. Su descubrimiento sugiere que las toxinas pueden desempeñar un papel en enfermedades hereditarias que antes se pensaba que eran causadas únicamente por mutaciones genéticas. También insinúa un papel para los impactos ambientales durante la evolución. "Es una nueva forma de pensar sobre la enfermedad", dijo Michael K. Skinner, director del Centro de Biología Reproductiva. "Creemos que este fenómeno será generalizado y un factor importante para comprender cómo se desarrolla la enfermedad".
El trabajo se informó en la edición del 3 de junio de Science Magazine. Skinner y un equipo de investigadores de la WSU expusieron a ratas preñadas a toxinas ambientales durante el período en que se estaba determinando el sexo de su descendencia. Los compuestos —vinclozolina, un fungicida comúnmente utilizado en viñedos, y metoxicloro, un pesticida que reemplazó al DDT— se conocen como disruptores endocrinos, productos químicos sintéticos que interfieren con el funcionamiento normal de las hormonas reproductivas. El grupo de Skinner utilizó niveles más altos de las toxinas de los que normalmente están presentes en el medio ambiente, pero su estudio plantea preocupaciones sobre los impactos a largo plazo de tales toxinas en la salud humana y animal. Será necesario trabajar más para determinar si niveles más bajos tienen efectos similares.
Las ratas preñadas que estuvieron expuestas a los disruptores endocrinos produjeron crías macho con bajo recuento de espermatozoides y baja fertilidad. Sin embargo, esos machos aún podían producir descendencia, y cuando se aparearon con hembras que no habían estado expuestas a las toxinas, sus crías macho tuvieron los mismos problemas. El efecto persistió a través de todas las generaciones probadas, con más del 90 por ciento de la descendencia masculina en cada generación afectada. Si bien el impacto en la primera generación no fue una sorpresa, el impacto transgeneracional fue inesperado. Los científicos han entendido durante mucho tiempo que los cambios genéticos persisten a través de generaciones, generalmente disminuyendo en frecuencia a medida que la forma mutada de un gen se transmite a algunos, pero no a todos, los descendientes de un animal. El estudio actual muestra el impacto potencial de los llamados cambios epigenéticos.
La herencia epigenética se refiere a la transmisión de padres a hijos de información biológica que no está codificada en la secuencia de ADN. En cambio, la información proviene de pequeñas sustancias químicas, como los grupos metilo, que se unen al ADN. En la transmisión epigenética, las secuencias de ADN —los genes— permanecen iguales, pero las modificaciones químicas cambian la forma en que funcionan los genes. Los cambios epigenéticos se han observado antes, pero no se ha visto que pasen a generaciones posteriores. Si bien esta investigación se centró en el impacto de estos cambios en la reproducción masculina, los resultados sugirieron que las influencias ambientales podrían tener impactos multigeneracionales en las enfermedades hereditarias. Según Skinner, los cambios epigenéticos podrían desempeñar un papel en enfermedades como el cáncer de mama y la enfermedad de próstata, cuya frecuencia está aumentando más rápido de lo que se esperaría si fueran el resultado de mutaciones genéticas únicamente.
El hallazgo de que una toxina ambiental puede reprogramar permanentemente un rasgo hereditario también puede alterar nuestro concepto de biología evolutiva. La teoría evolutiva tradicional sostiene que el medio ambiente es principalmente un telón de fondo sobre el que tiene lugar la selección, y que las diferencias entre los individuos surgen de mutaciones aleatorias en el ADN. El trabajo de Skinner y su grupo plantea la posibilidad de que los factores ambientales puedan desempeñar un papel mucho más importante en la evolución de lo que se había reconocido anteriormente. Esta investigación fue apoyada en parte por una subvención a Skinner del Programa STAR de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
Sitios web relacionados
- Universidad Estatal de Washington, Centro de Biología Reproductiva de la WSU: http://www.crb.wsu.edu/
- Sitio web de Michael Skinner: www.skinner.wsu.edu
- Noticias y características de investigación de la WSU: http://researchnews.wsu.edu/ Fecha de lanzamiento público: 2 de junio de 2005
- Contacto: Michael Skinner, Centro de Biología Reproductiva skinner@wsu.edu, 509-335-1524
- Cherie Winner, Servicio de Noticias de la WSU, cwinner@wsu.edu,509-335-4846
- James Tinney, Servicio de Noticias de la WSU, jltinney@wsu.edu, 509-335-8055