La metilación del ADN como puente entre la dieta y las enfermedades cardiovasculares

Como ya vimos en la entrada anterior, la dieta juega un papel crucial en la metilación del ADN, al contribuir al aporte de donantes de metilo necesarios en este proceso. Si pensamos en una dieta a base de hamburguesas y pizzas, es obvio que en seguida lo relacionamos con un impacto negativo a largo plazo en el desarrollo de patologías como obesidad, diabetes y enfermedades cardiovasculares. Además de la causa directa que tiene la dieta en estas enfermedades, como una acumulación de grasas en las paredes arteriales, un intermediador entre la dieta y enfermedades asociadas a esta, es la epigenética. De nuevo, estamos ante una situación donde factores ambientales son capaces de modificar el destino celular por alteración de la expresión génica.   

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Factores como la edad, el tabaquismo, la hipertensión y la diabetes forman parte de los principales factores de riesgo asociados a estas patologías. Sin embargo, cada vez se pone más el foco en cómo las modificaciones epigenéticas también aumentan el riesgo de padecer ECV.

Dentro de las ECV, la aterosclerosis es una de las patología donde se ha observado un claro efecto de la epigenética en su desarrollo. La aterosclerosis es una patología originada por una acumulación de lípidos en las paredes de las arterias, dando lugar a una placa de ateroma que puede acabar ocluyendo los vasos. Varios estudios han reportado una hipometilación global del ADN (baja relación SAM/SAH) en pacientes con enfermedad vascular. Estos cambios epigenéticos tienen un impacto sobre la función endotelial, el tono vascular, la señalización de citoquinas y la fibrosis, contribuyendo finalmente a la formación de la placa. Concretamente, se ha sugerido que la hipometilación global conduzca a una activación de la proliferación de las células musculares lisas vasculares. Estas células son un elemento clave en la formación de la placa aterosclerótica. En este proceso son activadas por células del sistema inmune y empiezan a proliferar y a migrar hacia la capa íntima de los vasos. Por tanto, una estimulación de esta proliferación debido a la hipometilación podría contribuir a la aterosclerosis. Asimismo, se ha demostrado la presencia de hipometilación del ADN en leucocitos de sangre periférica, en las propias lesiones ateroscleróticas, y en genes que codifican para proteínas implicadas en vías de señalización de la aterosclerosis. 

Oiseth, S., Jones, L., & Guia, E. M. (2022, enero 3). Aterosclerosis. Lecturio. https://www.lecturio.com/es/concepts/aterosclerosis/

 

EFECTO EPIGENÉTICO DE UNA DIETA RICA EN GRASAS

En estudios en animales, se demostró que las dietas ricas en grasas producían una mayor metilación en los promotores de genes como la leptina, una hormona que participa en la regulación del apetito. Esta hipermetilación también se puede producir en las regiones promotoras de los adipocitos, y en genes que intervienen en el metabolismo de los lípidos y la expansión del tejido adiposo. También se altera la metilación en citoquinas, como la IL-6.

Las modificaciones en la metilación del ADN no ocurren en cualquier región del genoma, sino que se ha observado que se producen en genes concretos. Investigadores del estudio Genetics of Lipids Lowering Drugs an Diet Network (GOLDN), fueron capaces de identificar la metilación de los genes APOA5, SREBF1 y ABCG1, tras haber aportado a los sujetos de estudio una dieta rica en grasas. Estos genes están implicados en la regulación de la lipogénesis y el metabolismo de las lipoproteínas. Además, se demostró una hipometilación en el gen CPT1A, que induce la β-oxidación de ácidos grasos. Es decir, tras una ingesta de grasas, aumenta la metilación de genes implicados en la formación de nuevas grasas y en procesos ateroescleróticos, mientras que disminuye la metilación de aquellos que participan en la destrucción de lípidos.

Estos descubrimientos sugirieron la posibilidad de utilizar la metilación diferencial de estos genes como biomarcador de enfermedades cardiovasculares. 

 

LA DIETA IDEAL PARA REDUCIR EL RIESGO DE DESARROLLAR ECV

Se ha visto que patrones dietéticos ricos en verduras, frutas, legumbres y aceite de oliva, como la dieta mediterránea, se asocian con una mayor longitud de los telómeros de los leucocitos, y con un menor riesgo de ECV. A largo plazo estas dietas protegen de la hipertensión, inflamación y adiposidad excesiva.

 

Como conclusión, lo que nos tiene que quedar claro de todo esto es que, la dieta influye directamente en los patrones de metilación, llevando a un mayor o menor riesgo de desarrollar ECV. Un aporte deficiente de alimentos con donantes de metilo provoca la hipometilación del ADN de tejidos y células concretas implicadas en la formación de la placa de ateroma. Asimismo, dietas ricas en grasa aumentan la metilación de genes que intervienen en el anabolismo de los lípidos e hipometilan genes que participan en el catabolismo de los mismos. Dietas ricas en ciertos alimentos, como fruta y verdura, disminuyen el riesgo de desarrollar ECV.  

 

 

BIBLIOGRAFÍA

Zhang, Y., & Zeng, C. (2016). Role of DNA methylation in cardiovascular diseases. Clinical and Experimental Hypertension (New York, N.Y.: 1993), 38(3), 261–267. https://doi.org/10.3109/10641963.2015.1107087

Kalea, A. Z., Drosatos, K., & Buxton, J. L. (2018). Nutriepigenetics and cardiovascular disease. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 21(4), 252–259. https://doi.org/10.1097/mco.0000000000000477