Experiencia de vida temprana: está en tu ADN
Generalmente pensamos que cada célula de nuestro cuerpo contiene el mismo genoma, el conjunto completo de información genética que forma el núcleo biológico de nuestra personalidad. Sin embargo, hay excepciones en las que el cuerpo contiene células que son genéticamente diferentes. Por supuesto, esto sucede en el cáncer, que ocurre cuando las mutaciones crean células genéticamente distintas. Sin embargo, la mayoría de las personas no se dan cuenta de que el cerebro tiene una diversidad genética notable, y algunos estudios sugieren que puede haber cientos de mutaciones en cada célula nerviosa. En el cerebro en desarrollo, las mutaciones y otros cambios genéticos que ocurren cuando las células cerebrales se dividen se transmiten a un conjunto de células hijas. Por lo tanto, el cerebro adulto es un mosaico de grupos de células genéticamente distintos.
Sabemos que la actividad y organización del cerebro cambia con la experiencia. La memoria y el aprendizaje se reflejan en el número y la fuerza de las conexiones entre las células nerviosas. También sabemos que el cerebro es genéticamente un mosaico, pero un nuevo estudio ha establecido un vínculo sorprendente entre la experiencia y la diversidad genética del cerebro. Esto sugiere que la experiencia puede alterar la secuencia de ADN del genoma contenido en las células cerebrales. Es una forma nueva e inexplorada en la que la experiencia puede cambiar el cerebro. Tiene gran interés científico porque revela que el cerebro es flexible y su núcleo genético es la capacidad de respuesta al mundo.
Los genomas son rasgos moleculares de identidad. La secuencia de ADN contenida en nuestro genoma nos distingue a cada uno de nosotros como un individuo único, y los cambios en esta secuencia son relativamente raros. Los cambios genómicos a menudo son el resultado de errores raros en la replicación celular o de la exposición a carcinógenos o radiación. Aquí, también, la experiencia tiene la poderosa capacidad de alterar el genoma, pero solo en las células cerebrales. La atención que recibe un recién nacido en una etapa temprana de su vida puede tener un profundo impacto en el desarrollo psicológico e intelectual. El cuidado, la alimentación y el aseo cuidadosos pueden reducir el estrés y la ansiedad y mejorar la salud mental. Por otro lado, la apatía puede provocar un aumento de la ansiedad y una alteración de la regulación mental. Este estudio sugiere que una forma en que la calidad de la atención temprana puede conducir a cambios de comportamiento de por vida es mediante la alteración de la naturaleza genética del cerebro.
En este estudio, los investigadores identificaron diferencias naturales en la calidad y abundancia del cuidado materno brindado por ratones en función del tiempo que dedicaron a acicalar y cuidar a sus cachorros. Identificaron grupos de animales que ofrecían cuidados maternos altos o bajos. Luego examinaron las diferencias en los marcadores de cambios genómicos en los cerebros de sus cachorros.
Muchas diferencias en los genomas de las células nerviosas se deben a la presencia de elementos genéticos móviles llamados retrotransposones. Estos son fragmentos de ADN que pueden replicarse y, como sugiere su nombre, pueden transponerse o integrarse en otras regiones del genoma. Este estudio midió la acumulación de estos elementos genéticos móviles en el cerebro como resultado del cuidado materno. Si los cachorros carecen del cuidado materno, los elementos genéticos móviles se acumulan en áreas específicas del cerebro de los cachorros. Si un cachorro nace de una madre que brinda bajo cuidado materno, pero es criado por una madre que brinda alto cuidado materno, se elimina la acumulación de elementos genéticos móviles. Esto apoya la idea de que la acumulación de elementos genéticos se debe al cuidado brindado por la madre, más que a alguna diferencia genética. Gran parte del exceso se encontró en el hipocampo, una región del cerebro involucrada en la memoria, pero no en otra parte del cerebro o en un órgano completamente diferente como el corazón, lo que sugiere que los efectos sobre el quimerismo cerebral son muy específicos.
Los autores también informan que los cambios a nivel de los elementos genéticos móviles pueden, a su vez, estar mediados por modificaciones del ADN genómico, conocidas como metilación. La metilación en sí no es un cambio en la secuencia de ADN, pero puede cambiar cuándo y cómo las células leen y utilizan la secuencia de ADN. Los cachorros criados con un cuidado materno deficiente han reducido la metilación de secuencias reguladoras clave en elementos genéticos móviles, lo que a su vez conduce a un mayor número de estos elementos y una mayor actividad.
Hay implicaciones importantes aquí. El aumento de la variabilidad genómica entre las células nerviosas puede beneficiar a las personas al diversificar su repertorio de comportamiento. Por otro lado, puede predisponer genéticamente a un individuo a trastornos neurológicos o psiquiátricos, incluso sin antecedentes familiares de dicho trastorno.
Hace tiempo que se sabe que las mutaciones genéticas causan cáncer cerebral, pero los efectos de otras modificaciones genéticas, como las causadas por el movimiento de elementos genéticos, aún están surgiendo. Hay algunas enfermedades que resultan de cambios regulatorios en la cantidad o actividad de elementos genéticos móviles. Por ejemplo, el síndrome de Rett es un trastorno generalizado del desarrollo ligado al cromosoma X que se caracteriza por una variedad de discapacidades, que incluyen comportamiento, habla y función motora anormales. Más recientemente, las mutaciones que causan algunos casos de ELA (enfermedad de Lou Gehrig) y demencia frontotemporal se han relacionado con la regulación de elementos genéticos móviles. Estas alteraciones genéticas en el cerebro tienen un enorme potencial como fuente de información sobre los trastornos psiquiátricos y neurológicos, por lo que el Instituto Nacional de Salud Mental estableció un programa de investigación, la Red de Mosaico Somático Cerebral, para estudiarlas.
Vincular la experiencia temprana a la variabilidad genómica neural sugiere que la experiencia temprana deja una huella genómica irreversible en el cerebro. Es un nuevo giro interesante en el debate sobre la importancia de la naturaleza frente a la crianza en el comportamiento que se ha desatado durante siglos. Este estudio muestra que la naturaleza y la crianza no son tan independientes como el pensamiento, y que la naturaleza no es tan estática como se pensaba. Al igual que con todos los estudios no convencionales, este estudio tiene algunas advertencias, lo más importante, la cantidad de elementos genéticos móviles en las neuronas de roedores estudiadas aquí es mucho mayor que en los humanos. Además, todavía no entendemos cómo estos cambios genéticos alteran la actividad cerebral que conduce al comportamiento. Sin embargo, este es un estudio instructivo que vincula la experiencia temprana con la estructura genética de las neuronas y destaca la extraordinaria plasticidad y adaptabilidad del cerebro.
