Los cambios epigenéticos desempeñan un papel clave en enfermedades como el lupus

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Microfotografía de una sección histológica de piel humana de un paciente con lupus. Imagen: Wikipedia.

El medio ambiente y los cambios celulares que éste puede ocasionar provocan que los gemelos idénticos o monocigóticos, que comparten la misma información genética, no tengan el mismo historial médico. Esta observación se ha realizado en numerosas enfermedades como el cáncer, las enfermedades autoinmunes o los desórdenes neurológicos.

En este estudio, publicado en la revista Genome Research y liderado por científicos del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) en Barcelona, se analizaron gemelos discordantes en la enfermedad autoinmune lupus eritematoso sistémico. Los investigadores trazaron el mapa de las modificaciones del ADN en el genoma, lo que arroja luz sobre los cambios epigenéticos que pueden desempeñar un papel en esta enfermedad.

“La metilación del DNA es responsable de establecer los patrones de expresión y, en definitiva, la función de numerosos genes”, explica a SINC Esteban Ballestar, autor principal del trabajo e investigador del IDIBELL. “Al encontrar diferencias entre los gemelos con lupus y sus hermanos sanos hemos sido capaces de identificar numerosas funciones que se encuentran diferencialmente reguladas entre ellos”.

En el caso del lupus eritematoso sistémico, el grupo descubrió cambios muy extendidos en el estado de metilación del ADN en un número importante de genes. “Hasta la fecha”, destacó Ballestar, “éste es el mayor número de genes observado en una enfermedad autoinmune que exhibe cambios en la metilación del ADN”.

Pero el hallazgo más relevante es que un número importante de estos genes modificados están relacionados con múltiples funciones del sistema inmune y están potencialmente ligados al lupus. “El efecto del entorno o las diferencias en el estilo de vida pueden dejar una huella molecular en los genes clave para la función inmune que contribuye al comienzo diferencial de la enfermedad en los gemelos”, afirma el investigador español.

Para Ballestar, la mayoría de los estudios sobre metilación del ADN y enfermedades humanas se han llevado a cabo en el contexto de la investigación del cáncer y espera que este trabajo atraiga a más investigadores. “Las alteraciones en la metilación del ADN son potencialmente reversibles y, por tanto, de gran interés para el desarrollo de nuevos fármacos, algunos de los cuales ya se están utilizando en el tratamiento de determinadas leucemias”.

Iguales, pero no tanto

La formación genética de los gemelos monocigóticos es casi idéntica. Por ello, los rasgos fenotípicos y las enfermedades hereditarias son a menudo concordantes y se manifiestas en ambos hermanos. Sin embargo, algunos fenotipos y enfermedades pueden aparecer en un solo hermano, lo que sugiere que otros factores intervienen a la hora de determinar las diferencias fenotípicas.

Además, las modificaciones epigenéticas, cambios celulares que pueden influir en la expresión de los genes, influyen en el fenotipo y aparecen frecuentemente en las enfermedades. Asimismo, los factores ambientales como la dieta o la exposición química también pueden cambiar el estado epigenético de los genes.

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Referencia bibliográfica:
Javierre BM, Fernandez AF, Richter J, Al-Shahrour F, Martin-Subero JI, Rodriguez-Ubreva J, Berdasco M, Fraga MF, O'Hanlon TP, Rider LG, Jacinto FV, Lopez-Longo FJ, Dopazo J, Forn M, Peinado MA, Carreño L, Sawalha AH, Harley JB, Siebert R, Esteller M, Miller FW, Ballestar E. “Changes in the pattern of DNA methylation associate with twin discordance in systemic lupus erythematosus”. Genome Research, 22 de diciembre de 2009.