Resumen de Células Madre, Epigenética e Ingeniería Tisular

## Introducción La epigenética estudia los cambios heredables en la expresión génica que no implican alteraciones en la secuencia de ADN. Estos cambios regulan si un gen se expresa (se transcribe y traduce) o permanece silenciado, y dependen de modificaciones químicas sobre el ADN y las proteínas asociadas (principalmente las histonas), así como de factores ambientales y nutricionales. > **Definición:** La epigenética es el conjunto de mecanismos moleculares que regulan la expresión génica sin cambiar la secuencia de ADN. ## Mecanismos epigenéticos principales ### 1) Metilación del ADN - La **metilación** consiste en la adición de un grupo metilo (–CH3) a una base del ADN, típicamente a la citosina en el contexto CpG. - Efecto: generalmente **silencia** el gen cuando se localiza en la región promotora, impidiendo la expresión génica. > **Definición:** Metilación del ADN: incorporación de grupos metilo a bases de ADN (principalmente citosinas) que modula la actividad transcripcional. Ejemplo práctico: - Un gen supresor de tumores hipermetilado queda silenciado y no puede frenar la proliferación celular. ### 2) Modificaciones de histonas - Las histonas son proteínas alrededor de las cuales se enrolla el ADN; sus colas pueden modificarse químicamente (acetilación, metilación, fosforilación, etc.). - **Acetilación** de lisinas suele asociarse con apertura de la cromatina y mayor expresión génica. - **Desacetilación** cierra la cromatina y reduce la expresión. - **Metilación** de histonas puede asociarse con activación o represión según la posición y el tipo de residuo modificado. > **Definición:** Modificación de histonas: cambios químicos en residuos de histonas que alteran la estructura de la cromatina y la expresión génica. Tabla comparativa: metilación del ADN vs. acetilación de histonas | Mecanismo | Grupo químico | Efecto típico sobre la expresión | Localización frecuente | |---|---:|---|---| | Metilación del ADN | –CH3 | Represor (silenciamiento) | Promotores con CpG | | Acetilación de histonas | –COCH3 (acetilo) | Activador (apertura cromatina) | Colas de histonas (lisinas) | | Metilación de histonas | –CH3 | Activador o represor (dependiente de la posición) | Colas de histonas | ### 3) Otros mecanismos - ARN no codificantes (miRNA, lncRNA) regulan la estabilidad o traducción de ARNm. - Remodeladores de cromatina reubican nucleosomas y afectan accesibilidad. ## Factores externos que modulan la epigenética - Nutrientes y metabolitos (donantes de grupos metilo, cofactores) - Microbioma - Sustancias exógenas: fármacos, drogas, cosméticos activos - Estilo de vida: ejercicio, estrés, exposición ambiental > **Definición:** Donantes de grupos metilo: moléculas derivadas de la dieta que proveen grupos metilo para reacciones de metilación (ej. metionina, folato). Did you know que compuestos dietarios y fitonutrientes pueden alterar patrones epigenéticos y, por tanto, modular riesgo de enfermedades relacionadas con la expresión génica? ## Nutrientes y compuestos epigenéticos (ejemplos reales) - Soja: genisteína disminuye la metilación del ADN en ciertos genes, favoreciendo expresión. - Té verde: epigalocatequina galato (EGCG) inhibe enzimas que promueven metilación, reduciendo metilación en genes objetivos. - Selenio (mariscos): puede disminuir metilación en algunos genes supresores. - Resveratrol (uva, vino tinto, arándanos negros): modula histonas y metilación, favoreciendo la expresión de ciertos genes protectores. - Sustancias en crucíferas (brócoli, coles de Bruselas, col rizada): contienen compuestos que afectan modificaciones de histonas y metilación. - Licopeno (tomate, limón): asociado a efectos epigenéticos específicos en algunos estudios. Fun fact: Estudios experimentales han mostrado que curcumina (principio activo de la cúrcuma) puede desmetilar y reactivar genes supresores de tumor en modelos celulares, potenciando respuestas antitumorales. ## Aplicaciones médicas y cosméticas ### Oncología - Muchos gene