A finals de la dècada dels noranta, un grup de científics de la Universitat McGill del Quebec, a Canadà, va començar a investigar com influeixen les experiències d’infantesa en la capacitat de gestionar l’estrès durant l’edat adulta. Treballaven amb rates, ateses les grans semblances genètiques que tenen amb les persones i al fet que les femelles d’aquesta espècie tenen molta cura de les seves cries. No només les alimenten i els donen calor, sinó que les netegen, les amanyaguen i hi juguen. I durant els primers dies de vida, no les deixen mai soles, només uns minuts de tant en tant per alimentar-se elles. Però ràpidament tornen al seu costat.

L’experiment, publicat el 2004, era molt simple (Champagne et al., 2004). Durant la primera setmana de vida, separaven cada dia les mares de les seves cries tres hores seguides. Els posaven un biberó, perquè la gana no fos un factor d’estrès, i una manteta tèrmica, perquè no passessin fred. Per a les rates, aquest període equival als dos primers anys de vida d’un infant. En fer-se adultes, aquestes rates que s’han sentit desprotegides tres hores cada dia esdevenen molt més reactives i impulsives davant de situacions d’estrès, i són molt menys curioses i sociables que les que no han estat mai separades de les seves mares.

Aquest fet, com s’ha demostrat, correlaciona amb un increment significatiu en l’expressió del gen del receptor de glucocorticoides en una zona molt concreta del cervell, l’hipotàlem. L’hipotàlem està implicat en la consolidació de la memòria i en la resposta hormonal a l’estrès. Tanmateix, quin és el motiu pel qual la sensació de desprotecció durant la infantesa propicia canvis en l’expressió d’aquest gen? I quin significat biològic té? Com es va comprovar una dècada més tard, el motiu cal buscar-lo en les modificacions epigenètiques, que condicionen la funció gènica sense alterar els gens; i el significat biològic és l’adaptació de la funció dels gens a l’entorn concret on es desenvolupa i viu cada individu.

Modificacions epigenètiques: senyals per regular el funcionament del genoma

El genoma humà, com el de tots els mamífers, està format per uns 20.300 gens aproximadament. Totes les cèl·lules d’un individu tenen el mateix genoma, és a dir, el mateix nombre i tipus de gens, i també els mateixos al·lels; és a dir, les mateixes variants gèniques, les quals comporten petites diferències en el missatge que contenen els gens. Tanmateix, no tots els gens funcionen simultàniament en totes les cèl·lules, ni ho fan amb la mateixa intensitat. Els gens s’expressen només on i quan és necessària la seva activitat. Hi ha gens que cal connectar i desconnectar de manera dinàmica i precisa perquè la cèl·lula en qüestió pugui respondre de manera ràpida a les demandes de l’entorn. Altres gens, en canvi, han d’estar permanentment silenciats o alternativament activats en algunes cèl·lules, per tal que aquestes puguin realitzar correctament la seva funció. Per exemple, els gens implicats en la proliferació cel·lular s’han de desconnectar per sempre en les cèl·lules diferenciades, que ja no es reproduiran més.

«Les modificacions epigenètiques no alteren el missatge que contenen els gens; únicament regulen la seva expressió de manera simple i econòmica»

El mecanisme clàssic de regulació de l’expressió gènica, que es coneix des de mitjan segle XX, s’assembla a un interruptor. Perquè un gen es pugui expressar, cal que s’uneixin unes proteïnes específiques a unes regions del DNA que es troben normalment davant la zona codificant del gen. Aquestes proteïnes s’anomenen de forma genèrica factors de transcripció, i les regions del DNA a les quals s’uneixen, intensificadors. Cada gen té els seus propis intensificadors, que indiquen on i quan ha de funcionar, però sense els factors de transcripció adequats, el gen es manté inactiu. En aquest context, els factors de transcripció serien com els dits que premen els interruptors, és a dir, els intensificadors, per fer que un gen concret s’expressi. De la mateixa manera, també hi ha factors de transcripció que actuen de silenciadors i eviten així que el gen corresponent funcioni.

Llig l’article complet al web de Mètode

David Bueno i Torrens és especialista en el desenvolupament del cervell i en neuroeducació. Professor titular de la Secció de Genètica Biomèdica, Evolutiva i del Desenvolupament de la Universitat de Barcelona.

Què és Mètode?

Per a VilaWeb el vostre suport ho és tot

Sostenir un esforç editorial del nivell i el compromís de VilaWeb, únicament amb la publicitat, és molt difícil. Per això necessitem encara molts subscriptors nous per a allunyar qualsevol ombra de dificultats per al diari. Per a vosaltres aquest és un esforç petit, però creieu-nos quan us diem que per a nosaltres el vostre suport ho és tot.

Podeu fer-vos subscriptors de VilaWeb en aquesta pàgina.

Vicent Partal
Director de VilaWeb