Investigadores de la Universidad de Radboud (Países Bajos) y las universidades de Bonn, Saarland (Alemania), Lausana (Suiza) y Atenas (Grecia) han demostrado que los padres de ratones que habían superado previamente una infección por hongos o que fueron estimulados con compuestos fúngicos también transmitieron su protección mejorada a su descendencia a lo largo de varias generaciones.
En su trabajo, que se ha publicado en la revista científica Nature Immunology, el equipo demostró al mismo tiempo que la respuesta inmunitaria mejorada se transmitía a los descendientes.
No solo se hereda lo que está escrito en la secuencia de ADN. Los estudios científicos demuestran que las influencias ambientales también se transmiten a la siguiente generación. Un ejemplo: los niños que crecieron en el vientre materno durante el invierno del hambre de 1944/45 muestran cambios típicos en su metabolismo como adaptación a la escasez de alimentos durante el desarrollo y esto se asocia a un mayor riesgo de diabetes y obesidad.
La investigación epigenética estudia estas relaciones a nivel molecular. Examina los cambios en la función de los genes. "No todas las zonas del ADN son igualmente accesibles para leer la información genética", explica uno de los responsables del trabajo, Andreas Schlitzer, del Instituto LIMES de la Universidad de Bonn.
Por ejemplo, si los grupos metilo bloquean el acceso, el gen no puede leerse correctamente. Estas asociaciones se han investigado durante décadas. La transmisión de la resistencia a la infección a la siguiente generación se ha demostrado anteriormente en plantas y animales invertebrados. Ahora, este equipo de investigación ha investigado por primera vez de forma intensiva si los efectos del sistema inmunitario innato también se transmiten a las siguientes generaciones en los mamíferos.
Los investigadores infectaron a ratones machos con hongos de la candidiasis ('Candida albicans'). Tras recuperarse de la infección, los animales se aparearon con hembras completamente sanas. Los investigadores compararon las crías resultantes con las de parejas de ratones que no habían sido infectados previamente con Candida.
Para investigar experimentalmente el estado del sistema inmunitario, el equipo infectó a los machos de la siguiente generación de ratones con bacterias coliformes. "Las crías de los ratones machos previamente expuestos a Candida estaban significativamente mejor protegidas de una posterior infección por E. coli que la progenie de los ratones machos no infectados", detalla el profesor Mihai G. Netea, del Centro Radboud de Enfermedades Infecciosas. Este efecto seguía siendo evidente en la siguiente generación.
La transmisión de la resistencia a la infección a la siguiente generación se ha demostrado anteriormente en plantas y animales invertebrados
El equipo examinó las células inmunitarias típicas, como los monocitos o los neutrófilos. No se detectaron diferencias entre la descendencia de los ratones macho infectados por Candida y el grupo de control no infectado. Sin embargo, en la descendencia de los padres de los ratones previamente infectados, el complejo MHC de clase II estaba regulado al alza, lo que activa partes del sistema inmunitario.
Además, la actividad de los genes implicados en la inflamación también estaba regulada en la descendencia de los ratones macho infectados por Candida. En las crías de padres previamente infectados por el hongo de la candidiasis, se descubrió que los genes asociados a la inflamación eran más fáciles de leer en los progenitores de monocitos que en los hijos de padres no infectados. "Esto demuestra que los precursores de monocitos se reconfiguran epigenéticamente si los padres han sufrido previamente una infección por Candida albicans", resume Schlitzer.
EL CAMBIO EN LA ACTIVIDAD DE LOS GENES ES DETECTABLE EN EL ESPERMA
En colaboración con la Universidad del Sarre, los investigadores estudiaron la actividad génica del esperma de los padres de ratones infectados por Candida. Analizaron hasta qué punto los grupos metílicos bloqueaban el acceso a los genes. "En este caso se puso de manifiesto un cambio en los marcadores genéticos", afirma Jörn Walter, de la Universidad de Saarland.
Las crías de los ratones macho infectados por Candida mostraron menos bloqueos de genes en regiones genéticas importantes para los procesos inflamatorios y la maduración de los monocitos. El modo en que la información sobre las marcas de los espermatozoides llega a la médula ósea, lugar de nacimiento de muchas células inmunitarias, aún debe ser explorado en estudios posteriores.
El estudio es el primero que demuestra en mamíferos que las adaptaciones a las enfermedades infecciosas también se transmiten a la descendencia. A diferencia de la teoría clásica de la evolución, que supone una adaptación lenta a través de cambios en el código genético, se trata de cambios muy rápidos a través de la regulación epigenética de las actividades de los genes, independientemente del código genético.
Los investigadores aún no saben si los resultados obtenidos en ratones pueden trasladarse también a los humanos. "Pero suponemos que es así. Los mecanismos del sistema inmunitario y las células implicadas son muy similares en ratones y humanos", concluye Schlitzer.