Si usted es el primero en su familia en desarrollar alergias, y aún así crece o algo así, ¿aún es posible que su bebé tenga alergias?

¿Podrían los cambios epigenéticos en los padres predisponer a los niños a las alergias? Estudios recientes sugieren que es posible. Sugerir no probar El ejemplo mejor estudiado es el aumento del riesgo de asma en los hijos y nietos de fumadores, especialmente madres y abuelas que fumaron durante el embarazo . Si bien fumar es un desencadenante diferente de las alergias infantiles, el hilo conductor es si estos factores desencadenantes diferentes inducen cambios epigenéticos que se transmiten de manera estable a las células germinales / gametos (óvulos y espermatozoides). Pregunta de gallina y huevo con respecto a los cambios epigenéticos asociados con las alergias: ¿esos cambios impulsan la patología o son respuestas a ella? Esto aún no está resuelto.

En esta respuesta, examinemos brevemente

• ¿Qué son los cambios epigenéticos y cómo difieren de los cambios genéticos?
• Los datos que sugieren cambios epigenéticos hereditarios podrían predisponer a las alergias.
• ¿Cuál es la conexión entre los cambios epigenéticos hereditarios y las alergias?
• Cómo los cambios hereditarios epigenéticos influyen en las posibilidades de alergias de los niños.

¿Qué son los cambios epigenéticos y cómo se diferencian de los cambios genéticos

• Los medios epigenéticos no están en la definición mendeliana clásica de los cambios en la secuencia del ADN, sino más bien en alteraciones hereditarias reversibles pero estables en su arquitectura genética (1), en este caso durante el período en que los padres tenían alergias.
• Los cambios epigenéticos más relevantes
• Incluye la metilación del ADN, la metilación de hidroxilo, la remodelación de la cromatina, la expresión de ARN no codificantes.
• En la metilación del ADN, los grupos metilo (CH3) se unen a residuos de citosina adyacentes a residuos de guanina (llamados sitios CpG). Esto da como resultado 5-metilcitosina y conduce al silenciamiento génico.
• Si bien muchos sitios CpG en el genoma ya están metilados, hay islas CpG, es decir, grupos de sitios ricos en CpG, en muchos promotores de genes, y en el control del locus y las regiones iniciales del exón.
• Los desencadenantes que impulsan cambios epigenéticos relevantes para las alergias incluyen la nutrición, el tabaquismo, el estrés o una angustia más precisa. Como Marshall define, “El estrés es un término que se usa a menudo para connotar una situación adversa. Sin embargo, nuestro uso del término estrés se deriva de un término de ingeniería que se utiliza para reflejar el impacto de una situación (a menudo llamada estresor) en la homeostasis del anfitrión. Se lo considera mejor como un proceso psicofisiológico que es producto tanto de la evaluación de una situación dada (de forma aguda o crónica a lo largo del tiempo) como de la capacidad para enfrentar esa situación. Si la situación amenaza con daño, pérdida o peligro y / o la capacidad de afrontamiento del huésped se considera inadecuada, el estrés se denomina angustia. Los usos más comunes del término estrés en realidad significan angustia ‘(2).
• Los cambios epigenéticos heredables más relevantes son los de las células germinales / gametos, es decir, los espermatozoides y los óvulos .

Los datos que sugieren cambios epigenéticos hereditarios podrían predisponer a las alergias

• Muchos estudios epidemiológicos (3, 4, 5, 6, 7) muestran que las madres que fumaron durante el embarazo tuvieron hijos predispuestos a bajo peso al nacer, muerte súbita inexplicada en la infancia, asma, función pulmonar baja y aumento de los síntomas respiratorios en la infancia.
• La advertencia de estos estudios es que los niños nacidos de madres que fuman también están expuestos al humo después del nacimiento. La separación de los efectos de la exposición al tabaquismo prenatal y postnatal es imposible.
• La exposición al humo de segunda mano de las madres también aumentó el riesgo de asma infantil en al menos un estudio (8).
• Los modelos de asma en ratas sugieren que los cambios epigenéticos pueden transmitirse no solo a los niños sino también a los nietos (9).
• Los nietos de abuelas que fumaban durante el embarazo tenían un mayor riesgo de asma incluso cuando la madre no fumaba durante el embarazo (10).
• Estudio prospectivo de 100000 mujeres y sus hijos.
• Los cuestionarios incluyeron información sobre los hábitos de fumar de las abuelas.
• En efecto, los atributos de las madres se presentaban como representantes de las abuelas.
• El sesgo de recuerdo es una debilidad del estudio.
• El efecto del tabaquismo de la abuela durante el embarazo fue tan fuerte como el hecho de que la madre solo fume durante el embarazo.

¿Cuál es la conexión entre los cambios epigenéticos hereditarios y las alergias?

• El tabaquismo se asocia con cambios en la metilación del ADN en varios sitios del genoma (11).
• El ADN derivado de la sangre del cordón umbilical de los bebés cuyas madres fumaron durante el embarazo también mostró una metilación diferencial de sitios CpG similares (12).
• En un estudio, el gen ALOX12 (araquidonato 12-lipoxigenasa) se hipometilaba en niños con sibilancias persistentes en la primera infancia (13). La hipometilación significa una expresión génica relativamente libre, en este caso del gen ALOX12.
• La hipometilación estuvo presente en el ADN recogido al nacer y a los 4 años de edad.
• La hipometilación se correlacionó con la exposición materna a un contaminante orgánico persistente, el diclorodifenildicloroetileno (DDE), un metabolito del pesticida DDT.
• La exposición materna se evaluó midiendo los niveles de contaminantes en el suero al inicio del embarazo.
• ALOX12 codifica la enzima 12-LOX implicada en el metabolismo del ácido araquidónico. Conduce a moléculas inflamatorias que pueden estar involucradas en la inflamación y remodelación crónica de las vías respiratorias que se observan en el asma.

Cómo los cambios hereditarios epigenéticos influyen en las posibilidades de alergias de los niños
Para que los cambios epigenéticos parentales sean hereditarios,

• Debería estar en las células germinales.
• Debería escapar a la inevitable reprogramación de células germinales durante el desarrollo (14, 15; ver la figura a continuación de 15).
• Esta reprogramación elimina las firmas epigenéticas adquiridas durante la vida.
• Ocurre tanto en la línea germinal (óvulo y esperma) como en cigoto.
• Por lo tanto, las posibilidades de herencia epigenética son bastante bajas, excepto en ” loci impresos resistentes a la reprogramación poscigótica ” (16).

• Los miARN o microARN son ARN no codificantes que se pliegan sobre sí mismos formando estructuras pilosas (17).
• Enlazando a los ARNm que codifican proteínas (ARN mensajeros), regulan la expresión génica postranscripcional, principalmente a través de la represión.
• Los espermatozoides humanos contienen> 100 miRNAs (18).
• Se ha demostrado que miRNAs es un vehículo para cambios epigenéticos hereditarios.

Comparación de fumadores versus no fumadores

• En un estudio, 28 miARN humanos conocidos se expresaron significativamente diferencialmente entre los espermatozoides de fumadores y no fumadores (19).
• Se sabe que 10 de estos 28 MiRNAs están involucrados en vías esenciales para el desarrollo saludable de espermatozoides y embriones normales.
• Además, estos miRNAs alterados se dirigen a otras tantas rutas epigenéticas como una variedad de rutas de modificación de ADN e histonas.
• Esto sugiere un mecanismo potencial por el cual la expresión de miARN alterada por la exposición ambiental en una generación podría ser un agente de cambio fenotípico en las generaciones futuras .

Bibliografía

1. Decanos, Carrie y Keith A. Maggert. “¿Qué quieres decir con” epigenético “?”. Genetics 199.4 (2015): 887-896. Página en researchgate.net
2. Marshall, Gailen D. “Mecanismos neuroendocrinos de la desregulación inmune: aplicaciones a la alergia y el asma”. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 93.2 (2004): S11-S17.
3. Stick, Stephen M., et al. “Efectos del tabaquismo materno durante el embarazo y un historial familiar de asma en la función respiratoria en recién nacidos”. The Lancet 348.9034 (1996): 1060-1064. Página en rainestudy.org.au
4. Dezateux, C., y col. “Función alterada de las vías respiratorias y sibilancias en la infancia: la influencia del tabaquismo materno y una predisposición genética al asma”. Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos 159.2 (1999): 403-410. Página en atsjournals.org
5. Neuman, Åsa, et al. “El tabaquismo materno en el embarazo y el asma en los niños en edad preescolar: un análisis conjunto de ocho cohortes de nacimiento”. Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos 186.10 (2012): 1037-1043. Página en atsjournals.org
6. Hollams, Elysia M., y col. “Efectos persistentes del tabaquismo materno durante el embarazo sobre la función pulmonar y el asma en adolescentes”. Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos 189.4 (2014): 401-407. Página en atsjournals.org
7. Werhmeister, FC, y col. “Exposición intrauterina al tabaco y sibilancias en la adolescencia: la cohorte de nacimiento Pelotas 1993”. Revista de orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad 6.03 (2015): 217-224. Página en researchgate.net
8. Simons, Elinor, y col. “La exposición materna al humo de segunda mano en el embarazo se asocia con el desarrollo del asma infantil”. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice 2.2 (2014): 201-207.
9. Rehan, Virender K., y col. “Asma transgeneracional inducida por la nicotina perinatal”. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 305.7 (2013): L501-L507. Página en physiology.org
10. Magnus, Maria C., et al. “La abuela fuma cuando está embarazada y el asma en el nieto: el estudio de cohortes materno e infantil de Noruega”. Thorax 70.3 (2015): 237-243. Página en bmj.com
11. Breitling, Lutz P., y col. “Metilación diferencial del ADN relacionada con el tabaquismo: descubrimiento y replicación 27K”. The American Journal of Human Genetics 88.4 (2011): 450-457. Página en els-cdn.com
12. Joubert, Bonnie R. “La exploración de todo el Epigenoma de 450K identifica la metilación del ADN diferencial en recién nacidos relacionada con el tabaquismo materno durante el embarazo (vol 120, página 1425, 2012)”. PERSPECTIVAS DE SALUD AMBIENTAL 120.12 (2012): A455-A455. Página en nih.gov
13. Morales, Eva, et al. “La hipometilación del ADN en ALOX12 se asocia con sibilancias persistentes en la infancia”. Revista estadounidense de medicina respiratoria y de cuidados críticos 185.9 (2012): 937-943. Página en atsjournals.org
14. Heard, Edith y Robert A. Martienssen. “Herencia epigenética transgeneracional: mitos y mecanismos”. Cell 157.1 (2014): 95-109. Página en els-cdn.com
15. Sharma, Abhay. “La herencia epigenética transgeneracional requiere un análisis mucho más profundo”. Tendencias en medicina molecular 21.5 (2015): 269-270.
16. Henderson, A. John. “Los pecados de las madres: ¿el tabaquismo de la abuela influye en el riesgo de asma en los niños?”. Thorax 70.3 (2015): 207-208.
17. Maccani, Matthew Alan y Valerie S. Knopik. “Alteraciones asociadas a la exposición al humo del cigarrillo al ARN no codificante”. Frontiers in genetics 3 (2012): 53.
18. Krauss-Etschmann, Susanne, y col. “Epigenética clínica”. (2015). Página en biomedcentral.com
19. Marczylo, Emma L., et al. “Fumar induce la expresión diferencial de miARN en los espermatozoides humanos: ¿una posible preocupación epigenética transgeneracional?”. Epigenética 7.5 (2012): 432-439. Página en tandfonline.com