Epigenética intergeneracional y usted

Hoy quería tratar un tema teórico que ya expuse pero que aparentemente no aparece en este sitio: la idea de la transmisión epigenética intergeneracional. En resumen, la epigenética se refiere a los marcadores químicos unidos a su ADN que regulan cómo se expresa y regula sin cambiar el ADN en sí. Podrías imaginar tu ADN como un libro lleno de información y cada celda de tu cuerpo contiene el mismo libro. Sin embargo, no todas las células expresaron el genoma completo; cada célula solo expresa parte de ella (razón por la cual las células de la piel son diferentes de las células musculares, por ejemplo). La porción epigenética, entonces, podría considerarse una cinta negra colocada sobre ciertos pasajes de los libros para que no sean leídos. Como esta cinta se agrega o elimina por influencias ambientales, diferentes partes del ADN se activarán. Por lo que entiendo acerca de cómo esto funciona (que es cierto que es muy poco en este momento), generalmente estos marcadores no se transmiten a los descendientes de los padres. Las experiencias de vida de tus padres, en otras palabras, no te serán transmitidas a través de la epigenética. Sin embargo, últimamente se ha hablado de personas que plantean la hipótesis de que estos cambios no solo ocasionalmente (¿acaso regularmente?) Se transmiten de padres a hijos; la implicación parece estar presente de que también podrían pasarse de una manera adaptativa. En resumen, los organismos podrían adaptarse a su entorno no solo a través de factores genéticos, sino también a través de los epigenéticos.

¿Quién hubiera adivinado que la evolución lamarckiana todavía estaba viva?

Fuente: Galerie des naturalistes de J. Pizzetta, París: Ed. Hennuyer, 1893

Uno de los ejemplos dados en el artículo objetivo sobre el tema se refiere a los períodos de fiesta y hambre. Aunque rara vez en la mayoría de las naciones del primer mundo en la actualidad, estos eventos probablemente solían ser características más recurrentes de nuestra historia evolutiva. El ejemplo allí involucra el siguiente contexto: durante algunos años a principios de 1900, la comida de Suecia era abundante, mientras que durante otros años era escasa. Los niños que estaban golpeando la pubertad justo en el momento de una temporada de fiestas tendían a tener nietos que murieron seis años antes que los nietos de niños que han experimentado la temporada de hambre durante la misma ventana de desarrollo. Se nos dice que las causas de la muerte a menudo involucran diabetes. Otro caso involucra a los hijos de fumadores: los hombres que fumaban justo antes de la pubertad tendían a tener hijos que eran más gordos, en promedio, que los padres que fumaban habitualmente pero que no comenzaron hasta después de la pubertad. La especulación, en este caso, es que el desarrollo se vio afectado de alguna manera de manera permanente por la disponibilidad de alimentos (o fumar) durante una ventana crítica de desarrollo, y esos cambios de desarrollo se transmitieron a sus hijos y los hijos de sus hijos.

Cuando leí sobre estos ejemplos, hubo algunas cosas que me parecieron bastante extrañas. En primer lugar, parece extraño que no se mencionara a las hijas o nietas en ese caso, mientras que en el ejemplo de la comida no se mencionaba la generación masculina intermedia (solo mencionaron abuelos y nietos allí, no padres). Tal vez hay más en los datos que se dejan allí pero, en el caso de que no se encuentren efectos para padres o hijas o de cualquier tipo, también es posible que un solo conjunto de datos se haya dividido en varias piezas diferentes hasta los investigadores encontraron algo de lo que valía la pena hablar (p. ej., ¿no encontraron un efecto en general?) intente dividir los datos por sexo y volver a evaluarlos). Ahora bien, ese podría o no ser el caso aquí, pero como hemos aprendido de los problemas de replicación en psicología, una forma de aumentar su tasa de falsos positivos es dividir su muestra en varios subgrupos diferentes. Por el bien de este post, voy a suponer que no es el caso y tratar los datos como si representaran algo real, en lugar de un golpe de suerte estadístico.

Suponiendo que esto no es solo un falso positivo, hay dos problemas con los ejemplos a medida que los veo. Me centraré principalmente en el ejemplo de los alimentos para resaltar estos problemas: primero, transmitir estos cambios epigenéticos parece desadaptativo y, en segundo lugar, la historia detrás de esto parece inverosímil. Tomemos los problemas a su vez.

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Para entender por qué este tipo de transmisión epigenética intergeneracional parece desadaptativa, considere dos niños hipotéticos nacidos con un año de diferencia (por ejemplo, en los años 1900 y 1901). En el momento en que el padre del primer hijo estaba llegando a la pubertad, se producía una hambruna temporal y la comida era escasa; en el momento del segundo hijo, la hambruna había pasado y la comida era abundante. De acuerdo con la lógica establecida, deberíamos esperar que (a) ambos niños tengan su expresión genética alterada debido a los marcadores epigenéticos transmitidos por sus padres, afectando su desarrollo a largo plazo, y (b) los niños, a su vez, , pase esos marcadores a sus propios hijos y a los hijos de sus hijos (y así sucesivamente).

La gran cena de Acción de Gracias que le dio a su nieto diabetes.

Fuente: Flickr / Jiayi Li

Los problemas aquí deberían hacerse evidentes con la suficiente rapidez. Primero, comencemos asumiendo que estos cambios epigenéticos son adaptativos: se transmiten porque son reproductivamente útiles para ayudar al niño a desarrollarse apropiadamente. Específicamente, una hambruna o un banquete en o cerca de la pubertad tendría que ser una pista confiable sobre el tipo de entornos que sus hijos podrían esperar encontrar. Si un niño va a enfrentar escasez de alimentos, es posible que desee desarrollarse de una manera diferente que si espera que la comida sea abundante.

Ahora eso suena muy bien, pero en nuestro ejemplo, estos dos niños nacieron con un año de diferencia y, como tal, se espera que enfrenten (en términos generales) el mismo entorno, al menos con respecto a la disponibilidad de alimentos (ya que las fiestas y las hambrunas ser más global). Claramente, si los niños estaban adoptando diferentes planes de desarrollo en respuesta a esa fiesta de hambre, ambos (plan A afectado por la hambruna y plan B no afectado) no pueden ser adaptativos. Específicamente, si esta herencia epigenética está tratando de anticipar las condiciones futuras de los niños en torno a la pubertad de su padre, al menos uno de los planes de desarrollo de los niños anticipará un conjunto incorrecto de condiciones. Dicho esto, ambos planes de desarrollo podrían estar equivocados, y las condiciones podrían ser diferentes de lo anticipado. Intentar anticipar las condiciones futuras que se encontrarán durante su vida (y durante la vida de sus hijos y nietos) utilizando solo información de la breve ventana de tiempo alrededor de la pubertad parece un plan condenado al fracaso, o al menos a resultados subóptimos.

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Surge un segundo problema porque se supone que estos cambios son intergeneracionales, capaces de transmitirse a través de múltiples generaciones. Si ese es el caso, ¿por qué en la Tierra los investigadores de este estudio prestarían atención a las condiciones que los abuelos enfrentaban en torno al momento de la pubertad per se? ¿No deberíamos preocuparnos más por las condiciones a las que se enfrentan varias generaciones, en lugar de las más inmediatas? Para expresar esto en términos de un problema de huevo / gallina, ¿no deberían los abuelos en cuestión haber heredado marcadores epigenéticos propios de sus abuelos, y así sucesivamente? Si ese fuera el caso, las condiciones a las que se enfrentaban alrededor de la pubertad serían irrelevantes (porque ya habían heredado dichos marcadores de sus propios padres) o habrían alterado los marcadores epigenéticos también.

Si optamos por la posibilidad anterior, estudiar las condiciones de la pubertad de los abuelos no debería ser demasiado impactante. Sin embargo, si optamos por la última posibilidad, de nuevo nos quedamos en un punto teórico: si las condiciones enfrentadas por los abuelos alteraran sus marcadores epigenéticos, ¿no deberían esos mismos marcadores haber sido alterados también por las experiencias de los padres, y las experiencias de su nieto también? Si el entorno las altera en cada generación, entonces son pobres candidatos para la transmisión intergeneracional (como lo sería el ADN que estaba constantemente mutando). Nuestro dilema es entonces: si la epigenética cambia a lo largo de la vida, es poco probable que se transmita entre generaciones; Si los cambios epigenéticos pueden transmitirse de forma estable a lo largo de generaciones, ¿por qué mirar el período específico de la pubertad antes de la pubertad? ¿No deberíamos preocuparnos por sus abuelos, y así sucesivamente?

"Oh no, no lo hagas; usted no está fijando todo esto en mí ".

Fuente: Flickr / Jamie Beverly

Ahora, para ser claros, una hambruna en el momento de la concepción podría afectar el desarrollo de otras formas más mundanas. Si un niño no está recibiendo una nutrición adecuada en el momento en que crece, entonces es probable que ciertas partes de su cuerpo en desarrollo no crezcan como lo harían de otra manera. Cuando no tiene suficientes calorías para respaldar su desarrollo completo, es necesario realizar intercambios, como si no tuviera suficiente dinero para comprar todo lo que desea en la tienda, tiene que dejar de lado algunos artículos para pagar. otros. Esos tipos de resultados de desarrollo ciertamente pueden tener efectos posteriores en las generaciones futuras a través del comportamiento , pero no parecen ser el tipo de cambios que podrían transmitirse en la forma en que el material genético puede. Lo mismo se puede decir sobre el ejemplo de fumar proporcionado también: las personas que fumaron durante las ventanas de desarrollo críticas podrían dañar su propio desarrollo, lo que a su vez afecta la calidad de la descendencia que producen, pero eso no es como la transmisión genética en absoluto. No sería más sorprendente que descubrir que los padres expuestos a desechos radiactivos tienden a tener hijos de diferente calidad que aquellos que no están tan expuestos.

En la medida en que estos cambios intergeneracionales son reales y no solo rarezas estadísticas, no parece probable que puedan ser adaptativos; en su lugar, probablemente reflejarían errores de desarrollo. Básicamente, el asunto se reduce a la siguiente pregunta: ¿son las condiciones ambientales que rodean a una ventana de desarrollo particular buenos indicadores de las condiciones futuras hasta el punto en que no solo desearías enfocar tu propio desarrollo en torno a ellas, sino también el desarrollo de tus hijos y sus hijos a su vez? Para mí, la respuesta parece ser un rotundo: "No, y eso parece ser un excelente ejemplo de rigidez en el desarrollo, en lugar de plasticidad". Tal plan no permitiría que las crías satisfagan particularmente las demandas de sus entornos únicos. No tengo esperanzas de que este tipo de pensamiento genere revoluciones en la teoría de la evolución, pero siempre estoy dispuesto a demostrar que estoy equivocado si surgen los datos correctos.