Investigadores estadounidenses han confirmado en gusanos C. elegans que la microgravedad afecta a su epigenética, el conjunto de modificaciones químicas que regulan la expresión de sus genes dependiendo del ambiente, y que, además, lo transmiten a su descendencia. El experimento lo han hecho en una cámara rotatoria en la Tierra antes de enviar a los animales a la Estación Espacial Internacional, donde los resultados podrían ayudar a comprender lo que ocurre en el epigenoma de los seres humanos ante la falta de gravedad.
Los organismos vivos están adaptados a la gravedad de la Tierra. Aunque está demostrado que el cambio de entorno gravitacional no pone en peligro la vida de las personas o del resto de seres vivos, aún se desconoce cómo los nuevos entornos, como el espacio, afectan a su epigenética. Esta viene determinada por el medio en el que se encuentra el organismo e incluye los procesos químicos que modifican la actividad del ADN sin alterar su secuencia.
¿Transmitien los astronautas y los animales a su descendencia algún rasgo epigenético asociado a la microgravedad? Para averiguarlo, un grupo de investigadores de la Universidad de Delaware (EE UU) se ha embarcado en un proyecto financiado por la NASA que pretende enviar, en un plazo de dos años, un diminuto gusano transparente llamado Caenorhabditis elegans a la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés).
“Las modificaciones epigenéticas pueden ayudar al animal a adaptarse a diferentes entornos gravitatorios. El proceso es similar a la evolución genética, pero la epigenética puede ocurrir en una única generación”, explica a Sinc Chandran Sabanayagam, científico asociado de la del Instituto de Biotecnología de la universidad estadounidense y autor principal de la investigación.
Antes de enviar a los animales al espacio, los investigadores utilizan una técnica de simulación de microgravedad mediante una cámara rotatoria llena de líquido en la que los gusanos experimentan la reducción de gravedad. Así, los investigadores analizan las marcas producidas en el epigenoma para identificar los genes que responden a los cambios de este entorno. Estos descubrimientos se han presentado hoy en el marco de la Reunión Anual de la Sociedad de Biofísica que se está celetrando esta semana en Baltimore, EEUU.
Hasta ahora, este equipo ha conseguido identificar una serie de modificaciones epigenéticas (variaciones en las proteínas histonas) que están involucradas en el desarrollo muscular y la reproducción. De hecho, los gusanos que se desarrollaron en un entorno líquido “experimentaron solo un 8% de su peso en la tierra, además son más pequeños y delgados de lo normal, y tienen únicamente el 10% de la descendencia de los crecidos en placas Petri” indica el científico.
“Uno de los descubrimientos más sorprendentes es que las modificaciones epigenéticas se transmiten a la descendencia. Si los hijos de unos gusanos criados en líquido se crían en placas Petri, esta descendencia lleva algo de memoria epigenética producida por el medio líquido” añade.
Sin embargo, los investigadores aún no saben a cuántas generaciones puede afectar esta memoria: “Hasta el momento sólo hemos realizado estudios en los gusanos de segunda generación, pero los experimentos están enfocados a estudiar las transmisiones a largo plazo”.
Aplicaciones en seres humanos
“Sin ninguna duda, podemos aplicar esta investigación a seres humanos. C.elegans ha proporcionado una valiosa información sobre los procesos biológicos generales en el pasado” asegura Sabanayagam, quien recuerda que estos gusanos comparten el 70% de su ADN con los seres humanos.
El equipo afirma que la evolución biológica y la adaptación están fuertemente asociadas con la epigenética, así que, aunque el experimento está centrado en el contexto de la microgravedad, “estos métodos pueden ser usadas también para responder preguntas relacionadas con otros cambios ambientales, como la manera en la que la dieta impacta a la epigenética humana”, añade Sabanayagam.
Hasta que llegue el momento de llevar estos gusanos a la Estación Espacial Internacional, los científicos están seleccionando en tierra un centenar de genes, a los que seguirán muy de cerca durante el experimento en la estación orbital.
Referencia bibliográfica:
Chandran R. Sabanayagam et al. “Worms in space: epigenetic response of C. elegans in simulated microgravity”. 59thBiophysical Society Annual Meeting. Proyecto financiado por "NASA’s Astrobiology Science and Technology Instrument Development Program and Space Biology Program-becas NNX12AR59G yNNX13AM08G).
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