EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO (II)

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javitirapu
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EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO (II)

Mensaje por javitirapu »

EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO
El 28 de febrero de 1953, Francis Crick y James Watson entran, como otros tantos días, en el Eagle Pub de Cambridge. Pero ese día era especial, tan especial que Crick no dudó en pronunciar en el pub, y sin haber ingerido ninguna cerveza, la célebre frase: "hemos descubierto el secreto de la vida". A los pocos meses un artículo, que ocupaba una sola página, se publicaba en la prestigiosa revista Science y en 1968 su descubrimiento les valió el premio Nobel. Y lo más sorprendente de todo es que su afirmación era cierta, el ADN contenía un código escrito a lo largo de una señorial escalera entrelazada (que se ha denominado doble hélice) de longitud potencialmente infinita. Este código se copiaba a sí mismo y explicaba las recetas de las proteínas por medio de un diccionario de expresiones que ligaba el ADN a las proteínas. A resultas de ello comenzó a comprenderse el modo en que el gen transmite sus mensajes y programa el desarrollo del organismo.

El término epigenética existe desde los años 1940. Pero el primer avance mayor que la impulsó como ciencia ocurrió en el año 2003 con la participación de un animalito insignificante, cuya presencia es común en los laboratorios donde se investiga la biología. Este rata, a la que me refiero, sorprendió a la comunidad científica con el comportamiento de sus genes. Esta rata en cuestión pertenecía a una cepa de ratones obesos amarillos que fueron criados específicamente para transportar un gen llamado agouti, que les confiere ese color "rubio" característico y que les garantiza la tendencia a la obesidad (como consecuencia de su voracidad comiendo), además de padecer de diabetes, colesterol e hipertensión y morir prematuramente de cáncer. Cuando dos ratones agouti se aparean, ellos producen ratones amarillos y gordos, generación tras generación indefectiblemente. Pero, veamos lo que pasa cuando estás ratas van a la Universidad de Duke. Un grupo de científicos en esa universidad, separó un contingente de ratones agouti entre dos grupos. Un grupo de control y otro, un grupo de ratonas preñadas.
Con el control grupo no se hizo nada especial. Se les alimentó la dieta usual de laboratorio y permitieron que copularan entre ellos. No hubo sorpresa. Los ratones amarillos, gordos parieron ratoncitos amarillos, gordos. Sin embargo, los ratones en el grupo experimental fueron sujetos abciertas alteraciones en su dieta. Además de restringir su ingesta normal, a este grupo se le suministró mejor cuidado prenatal. Se les administró un régimen vitamina B12, ácido fólico, betaina y colina.

Los resultados de este experimento sacudió el mundo científico de la genética por sus fundaciones. Las ratas gordas, amarillas, que se habían apareado con ratas gordas y amarillas (pero estando a dieta y aplicándoles complejos vitamínicos), tuvieron bebés que eran delgados y marrones. Sin embargo, los genes eran exactamente los mismos de los padres, como se esperaba, listos para enviar las instrucciones para procrear ratones obesos y amarillos. ¿Qué sucedió? La única explicación disponible es que una ó más substancias presentes en los suplementos vitamínicos que les administraran a las madres preñadas, se trasladó dentro de los genes de los roedores y apagó la expresión del gen agouti. Cuando los bebés nacieron, todavía poseían el gen agouti, pero éste no se había expresado --- porque substancias químicas se habían fijado al gen, suprimiendo su expresión. De acuerdo al líder del estudio, el Dr. Randy Jittle: "Por primera, hemos demostrado de manera precisa el proceso de cómo el uso de los suplementos alimentarios en la madre puede alterar permanentemente la expresión de los genes en las crías sin alterar los genes mismos". En otras palabras, cómo y lo que comemos tiene un impacto en generaciones venideras. La primera imagen corresponde a una rata agouti y a su lado la misma rata nacida de una madre agouti a la que se le restringe la dieta, no tiene hipertensión, diabetes, no colesterol, no muere de cáncer y no come con voracidad. Pero como veis es como una tercera parte más pequeña que su madre, y es gris no "rubia". Es decir modificando la dieta de la madre no solo hemos inactivado el gen sino que diríamos que esa rata no pertenece a la misma raza, no solo se ha modificado la expresión de los genes sino el fenotipo de la rata es totalmente diferente. ¿Es esto Lamarckismo?

El efecto de este estudio fue enorme, las razones, aunque siendo obvias, ameritan ser examinadas: Primero, la epigenética disipó la convicción de que los programas genéticos son fijos e indelebles. El mismo conjunto de genes puede producir resultados diferentes dependiendo en cuáles genes hayan experimentado el proceso de metilación y cuáles no. Lo que significa que un estrato nuevo de reacciones posibles, actuando fuera y por encima del código genético, había que tomarse en consideración; porque cambiaba el resultado del programa genético sin alterar el código mismo. La epigenética deriva su nombre del griego: el prefijo epi que significa sobre o en adición y genético, relacionado a la herencia. Esto de por sí no debe sorprendernos demasiado, ya que muchos investigadores han señalado que a menudo, los mismos genes no producen los mismos resultados. Mellizos idénticos que comparten el mismo ADN no poseen las mismas huellas digitales o no desarrollan las mismas enfermedades. Segundo, que el estudio de Duke resucitó el espíritu de Lamarck: factores del entorno afectando a la madre, se demostró, que afectaban a los rasgos hereditarios de los hijos sin cambiar la estructura del ADN. El enfoque actual de la investigación epigenética en el ser humano está casi limitado al estudio fetal. Es muy claro que los primeros días que siguen a la concepción, cuando la mujer aun no sabe que está encinta, son más críticos de lo que supiéramos. Es precisamente en esta etapa cuando genes importantes se prenden y se apagan, transmitiendo o no las primeras señales epigenéticas al feto en desarrollo (aunque lo seguirán haciendo a lo largo de toda la vida

Ahora bien, ¿como logran las experiencias actuar sobre la expresión de los genes?. Como ya hemos señalado Crick descubrió que el ADN formaba una doble hélice entrelazada, pues bien, insertadas dentro de cada hélice se encuentran las histonas. Las histonas son unas proteínas pequeñas que están en el núcleo. Son muy básicas lo que les facilita unirse al ADN para ejercer su función de empaquetarlo" (como podéis ver en la figura dos);. Sería muy prolijo extendernos aquí para hablar de tipo de histonas y otros aspectos relevantes de la misma pero para lo que "nos interesa" hemos de saber básicamente la siguiente. Cuando llevamos a cabo cualquier conducta o nuestra madre, se generan según que conducta sea un grupo metilo y un grupo radical acetilo. Se generamos un grupo radical acetilo este se adhiere a la histona y hace que su consistencia sea más fluida y la información genética se transmite con mayor facilidad. . Sin embargo, si con otra experiencia generamos un grupo metilo, que se pueden fijar a las histonas siempre en le mismo lugar, se componen de un átomo de carbono y tres de hidrogeno. Este proceso que recibe el nombre de metilación y favorece la desconexión o silenciamiento del gen. Creo que la imagen "llave de conexión y desconexión de los genes" es bastante ilustrativa

Unos investigadores canadienses dirigidos por Michael Meaney en 2004 descubrieron que los estímulos corporales vinculados con los cuidados maternales en ratas (lamer y mamar) activan en el cerebro la reproducción de un gen antiestrés (CRH), con el que todos nacemos pero que se halla inactivo y aumentan el tamaño de hipocampo (aprender más fácil). Para ello permitieron que las madres lamieran y dieran de mamar a sus crías pero algunas fueron apartadas para que no fueran lamidas por su madre. Esta variación tuvo consecuencias a largo plazo. El equipo de Meaney encontró que cuando crecieron las ratas, a las que las madres lamieron y acicalaron podían moverse mejor por los laberintos, eran más sociales y curiosas, presentaban menos estrés y hasta vivían más. El equipo de Meaney diseccionó a ratas adultas y encontró que las que habían sido lamidas presentaban diferencias en la anatomía del cerebro, de tal forma que podían controlar mejor las respuestas al estrés y aprendían con más facilidad. Cuando estas crecieron, examinaron el desarrollo del hipocampo, la zona del cerebro encargada de la regulación de la respuesta al estrés y del aprendizaje.
Específicamente, analizaron los genes que regulan la producción de receptores de glucocorticoides, que son los encargados de estabilizar el nivel de hormonas relacionadas al estrés. Meaney y Szyf descubrieron que las crías de madres que les habían dado pocos cuidados presentaban genes con grupos metilo; mientras que las crías de madres cuidadosas, genes con muy pocos grupos metilo. La mayor metilación, asociada a la falta de cuidado, impidió que el número normal de receptores de glucocorticoides sea transcrito en el hipocampo de las ratas cuando estas eran unas crías. La insuficiencia de estos receptores generó que estas ratas al ser adultas desarrollen mayor nerviosismo y estrés. Os pongo dos fotos de estas ratas y otra en la se ve que si no son lamidas aumenta el cortisol (estrés) y afecta al hipocampo.

Para entender mejor todos estos temas, el genetista ruso Dmitry K. Belyaev decidió investigar sobre el proceso de domesticación en los perros e inició un experimento a finales de los años 50, que todavía persiste en la actualidad, aunque el propio Belyaev falleció ya en 1985. Belyaev empezó el experimento en 1959, en una época en la que la URSS estaba dando marcha atrás de su política antidarwiniana y antigenética. La propia carrera de Belyaev sufrió por dedicarse a la genética y en los años 50 fué deportado a Siberia donde colaboró en la formación del Departamento siberiano de la Academia de Ciencias Soviética (rusa en la actualidad), y se convirtió en director del departamento de Citología y Genética de dicho departamento. A Belyaev siempre le interesó el tema de la domesticación. Belyaev creía que el factor clave en la domesticación, lo que se había seleccionado, era una característica conductual: la docilidad. Como la conducta tiene raíces biológicas, al seleccionar docilidad en vez de agresividad estaríamos también seleccionando unos cambios fisiológicos en sistemas que gobiernan las hormonas y la neuroquímica corporal. Al repetir el proceso podríamos observar de primera mano estos cambios fisiológicos, morfológicos y conductuales. Para ello, Belyaev eligió una especie, el zorro plateado (vulpes vulpes), que no había sido nunca domesticado. Ese experimento ocupó los últimos 26 años de su vida.

Resumido, lo que este experimento demostró es que al seleccionar los zorros más dóciles y cruzarlos entre sí, se consiguen unos cambios conductuales y en el temperamento de los zorros, pero lo más llamativo es que en este proceso aparecen cambios fisiológicos, morfológicos y conductuales que son muy parecidos a los que ocurren en todas las especies domesticadas, lo que demuestra que Belyaev tenía razón. Hoy en día, después de más de 50 años y de 35-40 generaciones, estos zorros son dóciles, compiten por la atención humana y están totalmente domesticados.bPor cierto que los investigadores rusos estiman que el 35% de la respuesta de los animales a los experimentadores es genética. Pero otro dato interesante, os pongo imagen del zorro plateado antes de comenzar con la "domesticación" y el mismo zorro 40 años después, tras 30 generaciones y ya domesticado, y si, no es un zorro, es un perro¡¡¡¡¡. Otra vez Lamarck?

Y ahora vayamos con el entrañable Dr Fallon, destacado neurocientífico de la U. de California. La mayoría de sus estudios se centraron en el estudio de los psicópatas para intentar comprender a qué respondía está grave trastorno de la personalidad. Las investigaciones del doctor Fallon, así como la de otros especialistas, han revelado que estos criminales aparecen cuando se combinan tres factores: varios genes "violentos", problemas en ciertas áreas del cerebro (sobretodo el córtex prefrontal orbital denominado así porque se encuentra justo encima de la órbita del ojo) y estar expuesto en la infancia a situaciones muy traumáticas o tener lazos afectivos muy pobres con sus padres. Lo dicho son el resultado de la "fórmula genes X aprendizaje". De hecho, en los estudios de ADN ya han sido identificados cerca de 20 marcadores genéticos relacionados con la violencia. Sin embargo, el descubrimiento más relevante ha sido el Maoa, o el "gen guerrero", que poseen todos los asesinos en serie estudiados. Este gen produce una enzima que impide que la serotonina actúe, haciendo imposible que el individuo empatice con las personas. Quienes poseen el "gen guerrero" son más fríos y pueden ser más despiadados.

Pero aquí llega lo increíble: una conversación con su madre, durante un almuerzo familiar, cambió completamente el escenario de Fallon. Ella le reveló un viejo secreto del clan Fallon: la línea paterna de la familia tenía varios destacados asesinos. Entre ellos, Thomas Cornell, quien fue ahorcado en 1673 por asesinar a su madre, en uno de los primeros matricidios que registra las colonias americanas. Pero quizás el más notorio fue el de su prima Lizzie Borden, de Fall River, Massachusetts. Ella en 1892 fue acusada -y controversialmente absuelta- de asesinar a su padre y su madrastra con un hacha. Esta sorprendente revelación llevó a Fallon a dar un giro radical. Él se estaba sometiendo a un estudio de ADN y neuroimagen cerebral para determinar si tenía riesgo de sufrir Alzheimer, pero decidió utilizar las resonancias magnéticas y exámenes de ADN que le habían tomado para ver si él tenían el perfil de sicópata que durante los últimos años había investigado. Le habían entregado los resultados de los exámenes y era precisamente él, el experto en mentes sicópatas, el único de su familia que tenía en su cerebro y en sus genes las marcas de los asesinos. Los resultados fueron impresionantes "Lo que más me impresionó fue constatar que tenía cinco genes que corresponden a los asesinos en serie y mi corteza prefrontal funciona como la de un sicópata", dijo Fallon. El investigador portaba, también, el Maoa, el "gen guerrero". "Mi cerebro funciona bien, aunque parece que tengo un bajo nivel de involucramiento emocional", advierte Fallon. Algo semejante, también, a lo que sucede con muchos asesinos despiadados". En opinión de Fallon, existe un factor crucial por el que no terminó siendo un asesino. "Tuve una infancia encantadora y fui cuidado y amado por mis padres. Aunque si hubiese sido maltratado, quién sabe qué hubiera pasado conmigo", concluye.

Por último, quiero reseñar un estudio que se llevó a cabo en Suecia y se estudió el ADN de 15 adolescentes que se habían suicidado entre los 13 y 17 años y se comparó con otros quince que habían fallecido por enfermedad o muerte natural observándose un aumento muy significativo de grupos metilo en el ADN promotor de la regulación de glucocorticoides (hormona del estrés) en muestras de hipocampo de los adolescentes que se habían suicidado en comparación con los controles. Al elaborar la historia clínica de todos los que se habían suicidado tenían algo en común, una historia de desarrollo con maltrato infantil, abuso físico o sexual, o negligencia persistente. ¿No es recuerda a las ratas de Meaney?. Estos adolescentes cuya vida privada de afecto, cuidado, protección y seguridad de no ser abandonados no tendrá cierto paralelismo con la necesidad de las ratas de Meaney de ser cuidadas y lamidas por sus madres?.
Un saludo

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Re: EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO (II)

Mensaje por Solebo »

Javier, un millón de gracias por esta exposición magistral y por compartir tus conocimientos y experiencias!!! :prayer:

Yo estudié en la Uned, no puedo quejarme había y hay unos libros fantásticos, otros no tanto. Confieso que este tema lo he pasado siempre de “puntillas” me parecía muy interesante y la base de toda la psicología, pero al mismo tiempo se quedaba cojo como que le faltaba algo, esa “chispaaaaa” que tu acabas de imprimirle con tu relato.

Justo lo que necesitamos, al menos yo, es personas que sean capaces de simplificar los conocimientos para hacerlos accesibles a todo el mundo. El poder de “enganche” y el atractivo de un buen comunicador y/o docente reside no sólo en tener los conocimientos suficientes sino en saberlos transmitir y que llegue al receptor. Esto y la habilidad o capacidad que tienes para emocionar a través de tus “relatos”, ese sentimiento que le pones es lo que hace que el relato impacte.

A mí me ha impactado y me ha quedado muy claritooo, eh? Por cierto, la imágenes fantásticas!!!

Volveré a leer la 1ª parte y a continuación también releeré esta que acabas de poner, si tengo alguna duda lanzo pregunta!
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Lunaticas9
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Re: EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO (II)

Mensaje por Lunaticas9 »

:smt023 :smt023
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mjesus
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Re: EPIGENÉTICA Y LAMARCKISMO (II)

Mensaje por mjesus »

Totalmente de acuerdo con Sole! Sabes trasmitir de maravilla estos conocimientos y reflexiones que podrían ser difíciles de comprender, y provocar curiosidad en el lector! Muy interesante y para reflexionar! Muchas gracias! :smt038 :smt038
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