¿Qué relación tienen los mecanismos epigenéticos con el ADN?

Divulgación médica
21/03/2018

La epigenética se refiere a los mecanismos celulares que controlan la expresión de genes sin alterar directamente la secuencia de ADN que estos genes incluyen. En este sentido, cabe referenciar que el término epigenético hace alusión a que está por encima de la genética.
El ADN en la célula se localiza en el núcleo, desde donde salen unos hilos a los que, generalizando, llamamos cromatina (una especie de "madeja" que representa estos hipotéticos hilos de ADN). Es precisamente en la cromatina donde suceden los cambios epigenéticos, ya que éstos no son codificados por el genoma (ADN).
La cromatina es una estructura dinámica y cambiante. Pero los cambios en la cromatina (que hacen que el ADN se pueda leer o no) pueden también heredarse, como se hereda la secuencia de ADN. Sin embargo, esta regulación heredable de la expresión, o lectura de los genes, puede ser parcialmente reversible porque no implica mutaciones, sino cambios químicos.  

 
Regulación de los mecanismos epigenéticos

Se describen tres fenómenos epigenéticos que regulan la lectura o expresión de ADN:

1. La metilación del ADN.

2. Las modificaciones de las histonas.

3. Los microARN (miRNA) no codificantes. 
    

Los mecanismos epigenéticos son continuos, dinámicos y están involucrados en el desarrollo normal de los humanos. Así, la información genética, o secuencia de ADN, que tiene una célula de nuestra retina es la misma que la que tiene una célula de nuestra piel o de nuestra sangre. Pero es por los mecanismos epigenéticos que actúan sobre su ADN que esas células, al final, van a ser para siempre diferentes.
Los mecanismos epigenéticos alterados son también la causa de enfermedades reconocidas, como el síndrome de Prader Willi o el síndrome de Silver Russell. Pero en otros casos, los mecanismos epigenéticos nos ofrecen la posibilidad de regular el mecanismo de algunas enfermedades para mejorar su control o su pronóstico.
Además, hay cambios en nuestra epigenética que se producen de forma precoz, y que favorecen que, en la edad adulta, tengamos predisposición a determinadas enfermedades. En este sentido hay evidencias de que una buena alimentación en la infancia produce cambios estables en nuestra epigenética que determinarán nuestro riesgo cardiovascular o de intolerancia a los azúcares cuando seamos mayores.

 
La metilación del ADN es una modificación epigenética que implica que un grupo metilo se inserta en una de las “letras” del ADN: la citosina.
La hipermetilación del ADN compacta la cromatina (la "madeja") y los genes de esa posición hipermetilada no se pueden leer con normalidad. Cuando baja la metilación del ADN, se produce una apertura de la cromatina, de forma que puede entrar la maquinaria y se puede leer el gen.
La modificación epigenética del ADN, concretamente la metilación, juega un papel crítico en el establecimiento y el mantenimiento de tipo celular (que cada célula de nuestro cuerpo tenga la misma información, pero diferente estado epigenético).