El estado nutricional de la mujer durante el período previo a la concepción y al comienzo del embarazo es muy crítico, ya que la deficiencia de ciertos nutrientes pueden causar cambios permanentes en la expresión de los genes de su hijo, que podrían afectar su desarrollo normal y salud a largo plazo.
Así lo señala un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, el 29 de abril de 2014.
Los científicos han tratado de dilucidar los efectos que tiene el estado nutricional de la mujer durante el período previo a la concepción y al comienzo del embarazo en la estructura del ADN de sus hijos. Pero es evidente que no sería correcto ni ético hacer ensayos de dietas con restricción calórica y de nutrientes en mujeres embarazadas. Por lo tanto los investigadores necesitan de otras opciones para poner a prueba sus ideas.
Una de las alternativas para evaluar el efecto de la restricción calórica y nutricional en las embarazadas es la de estudiar poblaciones sometidas a cambios estacionales que afectan la disponibilidad de alimentos. Los autores que realizaron el estudio que nos ocupa llaman a esta opción “el experimento de la naturaleza”.
Para llevar a cabo el ensayo un equipo de investigadores de Estados Unidos y el Reino Unido analizaron la dieta que consumían un grupo de mujeres de la zona rural de Gambia, en África occidental, donde la nutrición de la población depende básicamente de los alimentos cultivados por ellos mismos y de las estaciones de lluvia y sequía, que marcan una gran diferencia en la variedad y disponibilidad de alimentos entre ambas temporadas.
Los autores observaron que durante el período de lluvia, también conocido como “la estación del hambre”, los pobladores se dedicaban principalmente a cultivar la tierra, y consumían los alimentos que habían cosechado durante la temporada previa de sequía, por lo tanto, al final de la estación lluviosa la disponibilidad de los alimentos se reducía considerablemente.
Los alimentos básicos que consumían estas mujeres, en ambas estaciones, eran el arroz, un grano llamado mijo, el maní y la yuca. Sin embargo, durante la estación lluviosa, aun cuando la dieta era baja en calorías y proteínas, había una mayor disponibilidad de vegetales y hortalizas de hojas verdes, similares a la espinaca, que son muy ricos en ácido fólico (folato), una vitamina cuya ingesta es muy importante durante el embarazo.
Los investigadores analizaron la concentración de macro y micronutrientes en la sangre de 84 mujeres embarazadas que concibieron en el pico de la estación lluviosa y 83 mujeres que concibieron en el pico de la estación seca.
Posteriormente, los autores estudiaron el ADN de seis genes específicos de los bebés que tenían entre dos y ocho meses, a través del análisis de células sanguíneas y del folículo piloso y encontraron que la dieta de las madres antes de la concepción tuvo un efecto significativo sobre las propiedades del ADN de sus hijos.
Cambios epigenéticos: genes “encendidos” o “apagados”
Los investigadores encontraron que los niños concebidos durante la estación lluviosa presentaban modificaciones estructurales en los seis genes estudiados, sin embargo, no observaron cambios de la secuencia básica de su código genético.
En otras palabras, los genes de estos niños no presentaban mutaciones, sino cambios epigenéticos.
La epigenética estudia las alteraciones estructurales del ADN que modifican la expresión de los genes. Es importante resaltar que estos cambios no alteran la secuencia del código genético.
La metilación, por ejemplo, es un proceso químico que produce cambios epigenéticos. Consiste en la adición de un grupo metilo a determinado gen. Esta alteración de la estructura del ADN puede “silenciar” la expresión del gen.
Por lo tanto, no se trata solamente qué genes heredamos de nuestros padres, sino si estos están “encendidos” o “apagados”, en otras palabras, si se expresan o no se expresan.
El ADN tiene las instrucciones para que las células de nuestro organismo produzcan una gran variedad de proteínas que tienen diferentes funciones como las enzimas, factores de crecimiento, etc. Por ejemplo, si un gen está “silenciado”, no producirá la proteína que le corresponde.
Los investigadores encontraron que los niños concebidos durante la estación lluviosa presentaban niveles elevados de “metilación” del ADN de los seis genes que analizaron.
La metilación de ciertas regiones de los genes requiere nutrientes claves que aportan grupos metilo como la colina, la metionina, el ácido fólico (folato), las vitaminas B2, B6 y B12. El grado metilación que presentaron los genes de los niños se asoció a los niveles de varios de estos nutrientes que se analizaron en la sangre de las madres.
Los autores observaron una relación importante entre los niveles en sangre materna de dos aminoácidos (homocisteína y cisteína) y el grado de metilación del ADN. Igualmente, el índice de masa corporal también tuvo un efecto adicional. Aun cuando se observaron estos efectos epigenéticos, sus consecuencias funcionales requieren más estudios.
Sin embargo, hay indicios de que el proceso de metilación puede ser interrumpido por las deficiencias de nutrientes específicos y esto puede conducir al desarrollo de enfermedades.
Estudios previos realizados en animales han demostrado que las influencias ambientales antes de la concepción podrían dar lugar a cambios epigenéticos en la descendencia. Por ejemplo, un estudio realizado en 2003 reveló que la dieta de un ratón hembra puede alterar el color del pelaje de su descendencia al modificar de modo permanente la metilación de su ADN.
Los autores del estudio señalan que esas “marcas epigenéticas” específicas que se observan en el ADN pueden ser reversibles, pero con frecuencia son muy estables, esencialmente permanentes, y, en algunos casos, pueden incluso ser transmitidas a la siguiente generación.
La gran hambruna holandesa
En 1944, el ejército alemán le impuso un embargo de alimentos a los habitantes de la zona occidental de Holanda, una región densamente poblada que ya sufría de escasez de alimentos, una agricultura en ruinas y el inicio de un invierno inusualmente duro. La suma de todos estos factores ocasionaron la muerte de más de 30.000 personas.
Los registros detallados de los nacimientos durante el invierno de la gran hambruna holandesa les ha proporcionado a los científicos datos útiles para el análisis de los efectos a largo plazo de la exposición prenatal a severas condiciones de restricción calórica y nutricional.
Los investigadores observaron que las mujeres embarazadas que padecieron la gran hambruna holandesa tuvieron recién nacidos de bajo peso, sus hijos presentaron, con frecuencia, trastornos del desarrollo, y un aumento de la incidencia de afecciones durante la edad adulta como diabetes tipo 2, obesidad, enfermedad cardiovascular y cáncer.
Mirando hacia el futuro
Los autores sugieren la necesidad de desarrollar un mapa de todas las regiones del genoma que puedan ser alteradas por factores epigenéticos. Esto permitiría conocer el papel que tienen esos procesos en el desarrollo de ciertas enfermedades, y cuáles afecciones, en particular, podrían tener un componente epigenético.
El objetivo final es recomendar una dieta óptima para las futuras madres, que impida, en lo posible, los defectos en el proceso de metilación.
Estudios previos han demostrado que el ácido fólico (folato), una vitamina que aporta grupos metilo, juega un papel importante en la prevención de los defectos que se producen en las etapas tempranas del desarrollo del tubo neural del feto como, por ejemplo, la espina bífida, una malformación que ocurre cuando la columna vertebral del feto no se cierra completamente durante el primer mes de embarazo y la anencefalia, que es la ausencia parcial o total del cerebro, cráneo, y cuero cabelludo.
Igualmente, un estudio publicado en la revista Journal of the American Medical Association, en febrero de 2013, encontró que las mujeres que tomaban suplementos de ácido fólico cuatro semanas antes de quedar embarazadas y durante los dos primeros meses de la gestación reducían hasta 40% las probabilidades de que sus hijos desarrollaran autismo.
Los resultados del estudio que nos ocupa representan la primera demostración en humanos de que el bienestar nutricional de una madre en el momento de la concepción puede cambiar la expresión de los genes de su hijo.
Por lo tanto, los profesionales de la salud deberían alertar a las mujeres que estén en edad de concebir un hijo sobre la importancia que tiene su estado nutricional antes de quedar embarazadas y durante la gestación y asesorarlas para que consuman una dieta saludable, balanceada y rica en frutas y hortalizas, además de mantener un peso adecuado, para contribuir, en lo posible, con la salud de su futuro hijo.
Los invitamos a ver dos videos que ilustran los mecanismos de la epigenética.
Epigenética: genes y medio ambiente
Dra. Berdjouhi Tsouroukdissian