Epigenética de la obesidad

Epigenética de la obesidad

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- Autores:

Concepción María Aguilera

Departamento de Bioquímica y Biología Molecular II, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada. Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos “José Mataix”, Centro de Investigación Biomédica, CIBM. Universidad de Granada. Instituto de Investigación Biosanitaria ibs GRANADA, Complejo Hospitalario Universitario de Granada, Granada. CIBEROBN (CIBER Physiopathology of Obesity and Nutrition), Instituto de Salud Carlos III, Madrid.

Augusto Anguita-Ruiz

Departamento de Bioquímica y Biología Molecular II, Facultad de Farmacia, Universidad de Granada. Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos “José Mataix”, Centro de Investigación Biomédica, CIBM. Universidad de Granada. Instituto de Investigación Biosanitaria ibs GRANADA, Complejo Hospitalario Universitario de Granada, Granada. CIBEROBN (CIBER Physiopathology of Obesity and Nutrition), Instituto de Salud Carlos III, Madrid.

Resumen

La epigenética se define como las modificaciones heredables en la expresión de genes que no se pueden explicar por los cambios en la secuencia del ADN. Los cambios epigenéticos son modulados por la exposición ambiental (incluyendo la nutrición y la actividad física), por lo que la epigenética se presenta como un posible factor implicado en el desarrollo de enfermedades como la obesidad. Actualmente, el estudio del epigenoma de la obesidad se centra principalmente en el análisis de los patrones de metilación del ADN, particularmente debido a la estabilidad en el ADN extraído en comparación con otras marcas epigenéticas, tales como modificaciones de histonas. Además, debido a su plasticidad biológica, es un biomarcador atractivo con gran potencial de utilidad clínica. Una de las herramientas que está ayudando a poder conocer las características epigenéticas de los individuos obesos son los estudios tipo EWAS (estudios de asociación del epigenoma completo), que se caracterizan por analizar miles o millones de CpGs en un determinado número de individuos. La realización de EWAS en sangre periférica de niños y su relación con la obesidad es de gran interés tanto para el estudio de la influencia de la obesidad materna como para la detección de marcadores epigenéticos en la infancia, con el objeto de realizar un diagnóstico precoz del desarrollo de la enfermedad y sus complicaciones metabólicas. La validez de este tipo de estudios queda de manifiesto en varios trabajos que demuestran la estabilidad de las marcas epigenéticas en forma de metilaciones del ADN a lo largo de los primeros años de vida, así como la influencia de factores ambientales durante el embarazo. Los objetivos de esta revisión son: 1) comprender las bases moleculares de la regulación de la expresión génica mediante modificaciones epigenéticas; 2) describir los principales resultados de estudios amplios del epigenoma en sangre periférica asociados con la obesidad, tanto en adultos como en niños.

Palabras Clave

epigenética, metilación del ADN, obesidad, tejido adiposo, humanos

Abstract

Epigenetics is defined as heritable modifications in the expression of genes that can not be explained by changes in the ADN sequence. Epigenetic changes are modulated by environmental exposure (including nutrition and physical activity), so that epigenetics is presented as a possible factor involved in the development of diseases such as obesity. Currently the study of obesity epigenome focuses mainly on the analysis of ADN methylation patterns, particularly due to the stability in the extracted ADN compared to other epigenetic marks, such as histone modifications. In addition, due to its biological plasticity, it is an attractive biomarker with great potential for clinical utility. One of the tools that is helping to know the epigenetic characteristics of obese individuals are studies of type EWAS (epigenome-wide association study), which are characterized by analyzing thousands or millions of CpGs in a certain number of individuals. The realization of EWAS in peripheral blood of children and its relationship with obesity is of great interest both for the study of the influence of maternal obesity and for the detection of epigenetic markers in childhood in order to make an early diagnosis of development of the disease and its metabolic complications. The validity of this type of studies is evident. Several studies have demonstrated the stability of epigenetic marks in the form of ADN methylations during the first years of life, as well as the influence of environmental factors during pregnancy. The objectives of this review are: 1) to understand the molecular basis of the regulation of gene expression through epigenetic modifications; 2) to describe the main results of epigenome-wide association studies in peripheral blood associated with obesity in both adults and children.

Key words

epigenetic, ADN methylation, obesity, adipose tissue, human