Epigenética: ¿Vuelve el Lamarckismo?

La teoría de la herencia de los caracteres adquiridos, también conocida como Lamarckismo por haber sido el pensador francés JB Lamarck el primero que la defendió de forma explícita (1809), es muy atractiva desde distintos puntos de vista, no solo el biológico, ya que tiene también connotaciones filosóficas, éticas, políticas, sociales… Quizás por ello ha resurgido en diversas ocasiones a lo largo de la historia, aunque hasta ahora siempre haya sido rechazada por no haber podido apoyarse en datos y experimentos científicos. Sin embargo, en la actualidad vuelve a “revivir” esta idea en relación con los descubrimientos de la epigenética. ¿Hasta qué punto es demostrable esta relación?

Epigenética: genes y factores ambientales

La epigenética es la ciencia que estudia los cambios que tienen lugar en la expresión de los genes de los seres vivos como consecuencia fundamentalmente de ciertas modificaciones, que no mutaciones, que pueden experimentar las moléculas de ADN que constituyen dichos genes y las proteínas que las recubren, fundamentalmente las histonas. Estas modificaciones consisten principalmente en la introducción o eliminación de determinadas etiquetas como grupos metilo, acetilo, ácido fosfórico etc. en el ADN o las histonas.

Dichas  modificaciones se producen por los efectos de factores ambientales. Así, por ejemplo, frente a un cambio ambiental como un aumento de temperatura se producen una serie de modificaciones epigenéticas en las células de los órganos y tejidos somáticos de los organismos, lo que conduce a cambios en la expresión de determinados genes (heat-shocks en este caso) que permiten a los organismos resistir frente a tal cambio ambiental.

Concretamente, lo que sucede es que estas modificaciones epigenéticas producen cambios en la estructura y disposición de ciertos genes, lo que permite (o impide) que la maquinaria de transcripción (ARN polímeras) acceda a la información que contienen dichos genes, por lo que éstos se activan o desactivan. Es decir, comienzan a producir ARN-mensajero o no, lo que finalmente dará lugar (o no) a las correspondientes proteínas, que serán las que actúen en los caracteres de los seres vivos y en su respuesta a corto plazo frente a los cambios medioambientales.

Epigenética y Lamarckismo

Los descubrimientos actuales de la epigenética han supuesto una revolución en nuestra comprensión del papel que distintos componentes ambientales pueden jugar en la regulación de la expresión génica de los organismos: alimentación, temperaturas, componentes químicos y físicos, atmosféricos o dietas, alcohol, tabaco, drogas, hormonas, tóxicos, e incluso diversos comportamientos o tipos de estrés en el caso humano. Tales descubrimientos ponen de manifiesto la importancia que tienen la forma de vida y las características ambientales sobre el funcionamiento de los genes y de los organismos. Y en particular, estos fenómenos tienen gran relevancia desde el punto de vista médico, pues algunas enfermedades pueden deberse a errores en los genes y sistemas enzimáticos, que sirven para modificar el ADN o las histonas o para leer estas modificaciones o corregirlas.

Pero en el contexto del Lamarckismo, se plantea la cuestión clave de si los efectos epigenéticos de los diversos componentes ambientales en los que se desarrolla un organismo se pueden transferir de algún modo a las siguientes generaciones, es decir, si son heredables y persisten a lo largo de las generaciones, y por lo tanto, es posible la llamada herencia epigenética transgeneracional.

De hecho en la actualidad se está defendiendo cada vez más que en ciertos casos las modificaciones epigéneticas que experimentan los seres vivos pueden heredarse. Así, en el caso humano concretamente se habla de que los efectos de las hambrunas sobre los genes en una determinada generación de ciertas poblaciones europeas se ha podido transmitir a las generaciones siguientes. Asimismo se habla de la transmisión de los efectos epigenéticos de determinados productos químicos como fungicidas e incluso, en el caso humano, se habla de la posibilidad de que se puedan heredar los efectos epigenéticos que sobre algunos genes pueden tener ciertos tipos de estrés, como el que se genera tras haber permanecido encerrado en un campo de concentración.

Pero en todo este campo de investigación existen un problema de base y un gran malentendido. El problema para que las modificaciones epigenéticas que experimentan los organismos -sobre todo los mamíferos- en una determinada generación se puedan transferir a la siguiente generación -y posteriores-, es que las modificaciones que pueden transmitir los gametos de los organismos (tantos masculinos como femeninos) se borran en gran parte en el desarrollo del embrión, instaurándose otras nuevas.

Y el malentendido es que muchos supuestos casos de herencia de modificaciones epigenéticas no lo son en realidad. Más bien son el resultado de la actuación sobre los genes de las células somáticas de los embriones de los componentes ambientales que están actuando sobre las madres y que “traspasan” a los embriones. En estos casos, los efectos epigenéticos se presentarán solo en la siguiente generación, en la llamada F1.Y si estas modificaciones epigenéticas de los embriones procedentes del entorno de la madre ocurren en las células reproductivas de sus gónadas, los efectos de tales modificaciones se pueden sentir en los descendientes de los embriones, es decir en la generación F2, pero no más allá. Por lo tanto, en ambos casos estaríamos ante modificaciones epigenéticas que no se heredan de la generación anterior de los embriones, sino que tienen lugar en el inicio de la vida de tales embriones.

Los criterios para que un supuesto caso de herencia epigenética transgeneracional realmente lo sea son dos:

1. Que los efectos de las modificaciones epigenéticas persistan hasta la tercera generación, como mínimo.
2. Que esto ocurra además en ausencia del factor medioambiental que determinó al principio la modificación epigenética.

Llegados a este punto, existen pocas evidencias de situaciones en organismos complejos como los mamíferos que reúnan las dos condiciones necesarias para ser consideradas como verdaderos fenómenos de hererencia epigenética transgeneracional. Los únicos ejemplos que quizás reúnen estas condiciones se dan en plantas y en organismos no mamíferos, y son muy pocos.

Por lo tanto, una vez más, y en este caso en relación a la epigenética, el Lamarckismo queda rechazado, o al menos en “suspenso”.

Manuel Ruiz Rejón