Tendencias21

Procesos moleculares que hacen posible que los traumas se hereden

Las experiencias traumáticas pueden inducir trastornos en la conducta que se transmiten de una generación a la siguiente. Pero, ¿cómo? Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich han descubierto un componente clave en estos procesos: las moléculas cortas del ARN, el regulador de la expresión génica. Estudios previos habían conseguido explicar, además, cómo el estrés traumático de una madre pasa a sus hijos durante la gestación, condicionando su desarrollo y su conducta en etapas posteriores de la vida. Todos estos hallazgos podrían impulsar la creación de métodos de diagnóstico para trastornos psiquiátricos, basados en biomarcadores. Por Yaiza Martínez.

Procesos moleculares que hacen posible que los traumas se hereden

Las experiencias traumáticas pueden inducir trastornos en la conducta que se transmiten de una generación a la siguiente. Pero, ¿cómo? Sólo recientemente los científicos han comenzado a comprender los procesos fisiológicos subyacentes a la herencia de los traumas.

La última investigación al respecto ha sido la realizada por Isabelle Mansuy y su equipo de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich) y de la Universidad de Zurich, en Suiza. Los científicos estudiaron en concreto los procesos moleculares implicados en la herencia no genética de ciertos síntomas conductuales inducidos por experiencias traumáticas en etapas tempranas de la vida.

Mansuy y sus colaboradores lograron así identificar un componente clave en estos procesos: las moléculas cortas del ácido ribonucleico o ARN, regulador de la expresión génica.

Estas moléculas son sintetizadas a partir de información genética (ADN) por enzimas que “leen” secciones específicas de los genes, y las utilizan como plantillas para producir los ARN correspondientes. A continuación, otras enzimas ajustan dichos ARN a la forma que tendrán en su madurez.

Todas las células contienen, de forma natural, un gran número de moléculas cortas de ARN, también denominadas micro ARN (con una longitud de entre 21 y 25 nucleótidos), cuya función es regular la expresión de otros genes mediante diversos procesos. Las micro ARN dirigen, por ejemplo, el número de copias de una proteína particular.

Del ARN a los trastornos

Los investigadores suizos estudiaron el número y los tipos de micro ARN expresados por ratones adultos expuestos a condiciones traumáticas en etapas tempranas de su vida, y los compararon con los de ratones no traumatizados.

Descubrieron así que el estrés traumático alteraba la cantidad de diversos micro ARN presentes en la sangre, el cerebro y los espermatozoides de los ratones traumatizados. En estos, algunos micro ARN fueron producidos en exceso mientras otros fueron infraproducidos, en comparación con los animales de control, no traumatizados.

Estas alteraciones dieron lugar a una regulación deficiente de los procesos celulares que normalmente son controlados por dichos micro ARN.

Además, tras las experiencias traumáticas, los ratones se comportaron de manera notablemente distinta: perdieron su aversión natural a los espacios abiertos y a la luz brillante; y mostraron comportamientos depresivos.

Herencia de síntomas conductuales

Estos síntomas conductuales fueron transferidos a la siguiente generación a través de los espermatozoides , a pesar de que la descendencia no fue expuesta a ningún estrés traumático. Incluso llegaron a una tercera generación de ratones.

Asimismo, el metabolismo de la descendencia de los ratones traumatizados también se vio afectado: sus niveles de insulina y de azúcar en sangre fueron más bajos que en las crías de los progenitores no traumatizados.

De este modo, «hemos sido capaces de demostrar por vez primera que las experiencias traumáticas afectan el metabolismo a largo plazo y que estos cambios son hereditarios», afirma Mansuy en un comunicado de la ETH Zurich.

«Con el desequilibrio de los micro ARN en el esperma, hemos descubierto un factor clave de transmisión de los traumas. Sin embargo, algunas preguntas siguen abiertas, por ejemplo, cómo se produce esa desregulación de las moléculas cortas del ARN. Lo más probable es que forme parte de una cadena de eventos que se inicia cuando el cuerpo produce un exceso de hormonas del estrés», añade la científica.

Es importante destacar que los investigadores sospechan que otros rasgos adquiridos -distintos a los inducidos por traumatismos- también pueden heredarse a través de mecanismos similares. «El entorno deja huellas en el cerebro, en los órganos y también en los gametos‎. A través de estos, los rastros pueden pasar a la siguiente generación». Una posible aplicación del presente hallazgo podría ser el desarrollo de un tipo de análisis sanguíneo que permita diagnosticar traumas.

La herencia adquirida en la gestación

El momento de la gestación puede resultar también clave para la herencia de efectos inducidos por los traumas. Ya se sabía que los recién nacidos cuyas madres han sido expuestas durante el embarazo a estrés ambiental derivado de traumas (aunque también de enfermedades o abuso de sustancias) pueden sufrir trastornos psiquiátricos en etapas posteriores de la vida. Estos trastornos pueden ser tan graves como la esquizofrenia, el trastorno por estrés postraumático (TEPT), algunas formas de autismo o el trastorno bipolar.

El efecto de los traumas y otras circunstancias en los fetos es lo que ha estudiado un equipo de científicos de la Universidad de Yale, en Estados Unidos.

Según publica dicha Universidad en un comunicado, lo que han descubierto es que en las células cerebrales de embriones de ratón expuestos a estresantes ambientales -alcohol, metilmercurio (un compuesto neurotóxico) o convulsiones maternas- se activó un gen llamado HSF1‎ o factor de transcripción de choque térmico 1, que protege y permite que algunas de las células del cerebro sobrevivan a situaciones prenatales nocivas. Los ratones que carecían de este gen, sin embargo, mostraron anomalías estructurales en el cerebro tras sufrir situaciones prenatales estresantes.

La importancia de este descubrimiento radica en que, dado que la activación del HSF1 puede servir como marcador permanente de la existencia de células estresadas y en consecuencia dañadas, abre la posibilidad de identificar esas células en adultos, para explorar el origen de sus trastornos.

El año pasado, otro estudio de la Universidad de Pensilvania (EEUU) sobre la herencia de los traumas, reveló además que el estrés sufrido por la madre durante el embarazo es trasladado al feto a través de la placenta, mediante la alteración de los niveles de una proteína que afecta al desarrollo del cerebro.

En consecuencia, el estrés materno podría estar relacionado con enfermedades vinculadas al desarrollo neuronal, como el autismo y la esquizofrenia. Este efecto hereditario llegó incluso a una segunda generación de ratones.

La proteína identificada, al igual que el HSF1, podría servir como biomarcador, en este caso para la detección precoz de problemas de desarrollo neurológico en bebés, derivados de traumas maternos.

Esta investigación estaba basada en un trabajo previo de los mismos autores, en el que se constató que ratones hembra expuestos a estrés durante el embarazo dieron a luz a machos cuya reacción al estrés había aumentado.

Referencias bibliográficas:

Gapp K, Jawaid A, Sarkies P, Bohacek J, Pelczar P, Prados J, Farinelli L, Miska E, Mansuy IM. Implication of sperm RNAs in transgenerational inheritance of the effects of early trauma in mice. Nature Neuroscience (2014). DOI: 10.1038/nn.3695.

Kazue Hashimoto-Toriiemail et al. Roles of Heat Shock Factor 1 in Neuronal Response to Fetal Environmental Risks and Its Relevance to Brain Disorders. Neuron (2014). DOI: 10.1016/j.neuron.2014.03.002.

Christopher L. Howerton, Christopher P. Morgan, David B. Fischer, y Tracy L. Bale. O-GlcNAc transferase (OGT) as a placental biomarker of maternal stress and reprogramming of CNS gene transcription in development. PNAS (2013).

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente
  • Un lejano mundo deja ver una increíble explosión de luz en sus cielos "metálicos" 8 abril, 2024
    Utilizando datos del Telescopio Espacial CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo centro de operaciones científicas se localiza en la Universidad de Ginebra, en Suiza, un equipo internacional de científicos logró detectar por primera vez un extraño fenómeno lumínico denominado “gloria” en un exoplaneta: el estallido de luz se apreció en WASP-76b, un mundo […]
    Pablo Javier Piacente
  • El ordenador cuántico desembarca en el mundo universitario 8 abril, 2024
    La última computadora cuántica System One de IBM se ha instalado en el Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en Nueva York. Es la primera máquina cuántica de IBM instalada en un campus universitario de Estados Unidos. Una revolución en el mundo académico que impulsa la formación de un ecosistema cuántico global.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los cocodrilos imitan a las ballenas antes de aparearse 7 abril, 2024
    Los cocodrilos cortejan a las hembras lanzando un chorro de agua al aire, tal como hacen las ballenas cuando salen a la superficie. A ellas les encantan también los silbidos y las burbujas que les dedican sus parejas antes de aparearse. Se está elaborando un diccionario de cocodrilos.
    Redacción T21
  • Los drones policiales se implantan en Estados Unidos 6 abril, 2024
    Chula Vista, un suburbio de San Diego, California, con una población de 275.000 habitantes, es una de las pocas ciudades estadounidenses que utiliza sistemáticamente drones para ayudar a la policía en caso de emergencia. En activo desde 2018, el sistema está sirviendo de referencia a otros Estados y tal vez otros países.
    Redacción T21