Una investigación científica de la Universidad de Zürich encabezada por la Dra. Katharina Gapp concluyó que un tipo de ARNs era el responsable de la transmisión transgeneracional de las experiencias traumáticas durante la infancia y que, específicamente, era heredado por los padres a través de la esperma. En términos clínicos, los antecedentes planteados resultan relevantes, ya que la identificación de varios ARNs pequeños como mediadores de estos efectos pueden utilizarse como marcadores moleculares del estrés traumático para el uso potencial en el diagnóstico de predisposición a estrés.
Publicado en El Mostrador el 19 mayo de 2015
Escrito por Melissa Pavez F.
Como se sabe, las características de cada persona viene definida por nuestros genes, que a su vez, son una fusión de los genes de nuestros padres. Por lo tanto, heredamos de ellos también nuestra vulnerabilidad, el riesgo de padecer alguna enfermedad o incluso nacer con alguna de ellas. Sin embargo, aunque pareciera que todo depende de los genes, no siempre es así, ya que se ha demostrado que algunos factores ambientales también contribuyen a la presencia de enfermedades en las personas. ¿Pero qué pasaría si nuestras características personales se vieran afectadas también por las experiencias de nuestros padres o de nuestros abuelos? Precisamente, esto es lo que demostró un grupo de científicos de la Universidad de Zürich encabezados por la Dra. Katharina Gapp, quienes investigaron en ratones los efectos de experiencias traumáticas en la infancia y su transmisión a través de generaciones.
Usualmente se suele decir que el ADN es una sustancia química en la que se encuentran los genes responsables de nuestras características. Sin embargo, cuando hablamos de la transmisión transgeneracional de experiencias asociadas al ambiente, los protagonistas son los ARNs (Ácido ribonucleico), que son moléculas de una naturaleza química similar al ADN implicados en la síntesis de proteínas. Precisamente, estudios anteriores ya habían demostrado que un tipo de ARNs llamado sncARNs (pequeños ARN no codificantes), eran los mediadores de la interacción que ocurre entre los genes y el ambiente en moscas y que, además, se encontraban presentes en grandes cantidades en la esperma de mamíferos.
Esta intereacción hizo pensar al grupo de Gapp que los sncARNs eran los responsables de la transmisión transgeneracional de las experiencias traumáticas durante la infancia y que, específicamente, era heredado por los padres a través de la esperma. Para probar esto, inyectaron ARN extraído de la esperma de machos estresados durante la infancia, en ovocitos fertilizados de ratón sin estrés, obteniendo como resultado efectos conductuales, metabólicos y moleculares similares a los obtenidos por exposición directa al estrés, demostrando el importante rol de los padres en la transmisión del estrés en la infancia.
Para llegar a esta conclusión, primero, examinaron el contenido de sncARNs en la esperma de un ratón adulto en condiciones normales con el fin de identificar las cantidades y tipos de ARNs presentes. Posteriormente, para averiguar los efectos del estrés sobre el contenido de sncARNs, los ratones fueron sometidos a un diseño experimental llamado “protocolo de estrés materno impredecible”, el cual consiste en separar las crías de la madre en cualquier momento del día durante sus primeros 14 días de vida, sumado a un estrés corto para la madre. Este protocolo tiene como consecuencia, tanto efectos directos sobre las crías por el estrés de separación, como efectos indirectos sobre estas por el estrés sobre la madre, influenciando la conducta materno-infantil.
Tras haber sometido a los ratones pequeños a este trauma, los científicos examinaron sus efectos sobre el contenido espermático de sncARNs, la conducta y el metabolismo a través de tres generaciones. Contrario a lo que podría esperarse, se encontró que los ratones de las tres generaciones presentaron una alteración en las conductas aversivas, lo que implica que en pruebas en que su conducta natural es ocultarse o permanecer en lugares poco iluminados, se comportaron de manera totalmente diferente, presentando una notoria disminución en las conductas de miedo y escape. Por otro lado, al someterlos a una prueba conocida como “nado forzado” en la cual se evalúa la presencia de conductas de tipo depresivas, los ratones presentaron altos niveles de la conducta de flote (en la que el ratón se queda flotando sin intenciones de encontrar una salida) la cual es un indicador de desesperanza, uno de los principales síntomas de la depresión.
Con el fin de evaluar los efectos sobre el metabolismo, los investigadores se enfocaron específicamente en el metabolismo de la glucosa, asociada principalmente al riesgo de desarrollar diabetes. Para este caso, las alteraciones fueron más marcadas en la segunda generación, presentando hipermetabolismo (un exceso de consumo de glucosa) e hipersensibilidad a la insulina.
Por otro lado, al examinar el contenido de sncARNs en la esperma, observaron que varios tipos se encontraban alterados en la primera y segunda generación en machos adultos. También se encontró esta alteración en el suero sanguíneo y estructuras del cerebro, como hipocampo e hipotálamo de la primera generación. En la segunda generación, sólo hubo alteraciones en los niveles de sncARNs del suero sanguíneo y del hipocampo, no habiendo efectos sobre la esperma. Para la tercera generación, ya no se identificaron alteraciones en la sangre ni en estructuras del sistema nervioso. Sin embargo, el hecho de que la tercera generación presentara alteraciones conductuales debidas al estrés, a pesar de que no existieran alteraciones en el contenido espermático de la segunda generación, hizo pensar a los científicos que los cambios que inicialmente ocurrieron en el ARN de células espermáticas como resultado del estrés, son transferidos a otras marcas no genéticas.
Estos hallazgos nos entregan una gran evidencia de que procesos dependientes del ARN contribuyen a la transmisión de rasgos adquiridos en mamíferos, destacando la importancia de sncARNs de células germinales, específicamente, del contenido espermático y el rol fundamental de los padres en la predisposición a enfermedades. En términos clínicos, los antecedentes aquí planteados resultan relevantes, ya que la identificación de varios ARNs pequeños como mediadores de estos efectos pueden utilizarse como marcadores moleculares del estrés traumático para el uso potencial en el diagnóstico de predisposición a estrés y a patologías inducidas por este.
Por otro lado, pese a ser un estudio realizado en ratones, los resultados obtenidos nos llevan nuevamente a enfatizar en el importante rol de los padres y la familia protegiendo a los niños durante la infancia, dado que las consecuencias de la exposición a estrés traumático durante esta etapa pueden perdurar hasta por tres generaciones.
