¿Cómo consiguen cambiar las células del organismo de una manera rápida? Siguiendo la misma estrategia: sobre una receta única (el genoma), las células deciden qué ingredientes utilizar en cada momento; es decir, qué genes deben activarse y cuáles no. ¿Cómo consiguen las células activar únicamente una serie de genes de interés? Usando pequeñas indicaciones sobre el ADN que determinan qué genes deben emplear. Este conjunto de estrategias que seleccionan los ingredientes de una receta celular se conoce como epigenética.

Pero, a ver, entonces… ¿las células son capaces de escribir indicaciones sobre el ADN? Más o menos. Las células son capaces de poner ciertas marcas sobre el ADN, sin modificarlo permanentemente, o sobre las proteínas que lo empaquetan y así controlar la activación o no de los genes. En cierto sentido, estas marcas sobre el ADN podrían asemejarse a «tics de verificación» sobre ciertos ingredientes o «grandes tachones» que inutilicen el uso de otros. En concreto, dentro de las células, estas marcas pueden adquirir la forma de grupos metilo asociados al ADN o bien aparecer como otros grupos químicos (acetilo o metilo) acoplados a las proteínas que abrazan al ADN (llamadas histonas). Al final, igual que los tachones, algunos de estos grupos químicos consiguen que el ADN se apelmace y de esta manera resulte muy difícil de leer. Asimismo, otras indicaciones permitirán que las células no se olviden de incluir ciertos ingredientes en la receta. Por último, dentro de las células existe otro mecanismo epigenético que permite controlar la expresión de los genes en un determinado momento: el ARN no codificante. ¿El ARN nocodiqué? Sí, todos aquellos ARN dentro de las células que no sirven para construir máquinas (proteínas), sino que se emplean para regular procesos, incluyendo la activación/inactivación de la expresión de genes. En particular, estos ARN no codificantes se encargan de vigilar que ningún ingrediente indebido se incorpore en la receta deseada.

¿Por qué es importante la epigenética?

Porque permite a las células personalizar la información que desean utilizar de su genoma en cada momento. Así, la epigenética permite a las células responder a estímulos de una manera muy rápida y efectiva, por ejemplo, en respuesta a cambios en la dieta o en los niveles de oxígeno. La información que las células necesitan para responder a estos cambios ambientales ya está contenida en el genoma, pero no siempre debe ser utilizada como tal o de manera íntegra. Unas veces querremos hacer pan y en otras ocasiones bizcocho. Unas veces las células querrán expresar unos genes en respuesta a unas circunstancias y en otras ocasiones otros. Por eso, la epigenética es una estrategia muy útil a la hora de seleccionar (regular) los genes que son más convenientes en cada momento.

Las marcas epigenéticas son reversibles, de modo que permiten a las células combinar la expresión de los genes a su gusto de forma rápida. Cuando quieren hacer pan, tachan el azúcar de la receta con un lápiz; pero si apetece bizcocho, las células borran el tachón con una goma y recuperan la receta original.

Como cabe esperar, la epigenética tiene grandes implicaciones en procesos celulares, puesto que constituye las instrucciones que permiten a cada célula ser quien es y comportarse como quiere o debe en cada instante. Profundizar en su estudio y aprender a regular los procesos epigenéticos puede abrir una nueva puerta a la biología en general y a la medicina en particular, puesto que un descontrol epigenético también puede conducir al desarrollo de enfermedades, cuando las células dejan de comportarse como deberían. Por esta razón, el estudio de los procesos epigenéticos que desencadenan «fallos celulares» puede ayudarnos a tratar o prevenir las enfermedades derivadas de la epigenética, como son aquellas asociadas al envejecimiento: cáncer, enfermedades neurodegenerativas y enfermedades cardiovasculares.

Referencias

Brunet, A., & Berger, S. L. (2014). Epigenetics of aging and aging-related disease. Journals of Gerontology - Series A Biological Sciences and Medical Sciences, 69(SUPPL. 1), 17–20. https://doi.org/10.1093/gerona/glu042

Cavalli, G., & Heard, E. (2019). Advances in epigenetics link genetics to the environment and disease. Nature, 571(7766), 489–499. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1411-0