Del ambiente al corazón

El Bisfenol A está presente en muchos plásticos y aditivos comunes en el día a día de los países desarrollados, desde el papel de los tickets (termosensible) a los biberones, tuppers, botellas de agua, composites médicas y dentales, electrodomésticos,... Algunos países (con Francia a la cabeza) ya los han prohibido o han puesto límites a su uso. Se trata de un disruptor endocrino que provoca alternaciones y trastornos en la descendencia, pero sobre cuyas restricciones se ha legislado poco en España. Sobre sus efectos hay estudios en las madres gestantes y en los lactantes y niños pequeños, pero la transmisión a través del padre está mucho menos estudiada. Ahora el trabajo Efectos transgeneracionales de los contaminantes ambientales: alteraciones en el desarrollo cardiaco por exposición paterna a Bisfenol A, acaba de ser galardonado en los Premios Mariano Rodríguez para Jóvenes Investigadores, convocados por la Fundación Carolina Rodríguez.

El trabajo ha sido realizado en la Facultad de Biológicas de la Universidad de León por Marta Lombó, licenciada en Biología y máster en Biología Fundamental y Biomedicina; que realizo el doctorado en Biología Molecular y Biotecnología. Una investigación que ha llevado a cabo bajo la dirección de Paz Herráez, catedrática de Biología Celular El bisfenol A forma parte de los disruptores endocrinos, porque su presencia afecta a las hormonas y su acción. Está presente en un montón de productos de uso diario, y en esta investigación tratamos de determinar qué efectos tiene en la reproducción masculina. A diferencia de otros estudios, en lugar de analizar cómo afecta al desarrollo de las gónadas o a los espermatozoides, se analiza qué información transfiere el espermatozoide a la progenie». Así lo explica Marta Lombó, que señala que las conclusiones de la investigación confirman que los cambios que produce «afectan a unas marcas epigenéticas, que no alteran la secuencia del ADN, pero modifican su expresión, de forma que pueden provocar fallos cardíacos en la descendencia».

Paz Herráez y Marta Lombó, en el laboratorio de la Facultad de Biológicas de la ULE.  JESÚS F. SALVADORES

La epigenética analiza los mecanismos que regulan la expresión de los genes, aunque no modifiquen la secuencia del ADN; y cómo afectan a los cambios genéticos. «No es que esos productos causen mutaciones, que también pueden hacerlo, sino que provocan cambios mucho más sutiles en la información que lleva el espermatozoide. En lugar de cambiarle las letras, le cambia los signos de puntuación. El código genético son las letras, y el epigenético son los signos de puntuación. Los efectos de un cambio no son los mismos, pero pueden modificar la manera en la que se lee el código genético. Y esa transformación es la que se ha confirmado en esta investigación» .

Para la que se ha utilizado el pez cebra como especie modelo. «Existen muchos estudios sobre los efectos del Bisferol A en las madres gestantes, pero no está tan analizado cómo afectan al padre, y de qué forma tienen efectos en la descendencia». El estudio llevado a cabo por Lombó demuestra que esta sustancia provoca modificaciones en las marcas epigenéticas, en la información que se transfiere a los hijos, y que produce fallos en su desarrollo. Concretamente puede modificar el desarrollo cardíaco».

Hay muchos estudios sobre los efectos que tiene en las madres gestantes, pero no tantos que estudian al padre para ver si eso tiene efectos en su descendencia. Lo que ha demostrado esta investigación es que modificar esas marcas epigenéticas en la información que contiene el espermatozoide, esa información pasa a los hijos y produce fallos en el desarrollo. Concretamente en el desarrollo cardíaco. Esas marcas epigenéticas hacen que los genes se exxpresen en mayor o menor medida, cuando esos genes tienen el fallo se producen los problemas cardíacos.

La regulación del uso de los productos que contienen esta sustancia o el aditivo plástico se ha llevado a cabo sólo en algunos países, como Francia, donde se prohibio su uso en envases de comidas y bebidas; aunque el debate sobre sus efectos se ha producido durante décadas (desde 1930, y las secuelas en fetos y bebés se ha agudizado desde 2010).

En cualquier caso, la investigación llevada a cabo por Marta Lombó ha demostrado también que las marcas epigenéticas del Bisfenol en el caso analizado de secuelas de fallos cardíacos «son reversibles. Existe un componente del té verde, que ya habíamos investigado antes, que puede revertir los efectos negativos de esta sustancia en la descendencia. Actúa sobre las enzimas que producen las marcas epigenéticas, a través de un tratamiento al embrión».

Lombó explica que el trabajo premiado es «el último derivado de mi tesis doctoral y que aún se encuentra pendiente de publicación. En estudios previos, en los que también se utilizó el pez cebra como especie modelo, demostramos que la exposición de machos adultos (generación F0) a un disruptor endocrino utilizado en la fabricación de polímeros plásticos, el Bisfenol A (BPA), daba lugar fallos en el desarrollo cardíaco de las siguientes generaciones. Además, más adelante comprobamos que dichas alteraciones en el desarrollo del corazón eran muy parecidas a las inducidas por la exposición directa de los propios embriones al mismo tóxico y que, cuando estos embriones eran tratados simultáneamente con BPA y con un componente del té verde (el epigalocatequín galato o EGCG), no sufrían daño cardiaco, mostrando el fenotipo normal».

La hipótesis del trabajo realizado por la bióloga es que «los efectos tóxicos en el desarrollo cardíaco promovidos por la exposición paterna a BPA se deben a cambios en la información epigenética del espermatozoide, concretamente en la acetilación de histonas. Estas alteraciones epigenéticas, a pesar de no modificar la secuencia de ADN, pueden ser heredadas por el embrión tras la fecundación y son capaces de cambiar los patrones de expresión de los genes».

Para confirmar la hipótesis que desarrolla la investigaión Lombó señala que «se expusieron al tóxico machos adultos de pez cebra durante etapas tempranas de la espermatogénesis. En su descendencia se analizó la expresión de ciertos genes candidatos y su perfil epigenético». Más allá de constatar las consecuencias para la descendencia de estas alteraciones, la investigación avanzó además «un ensayo de rescate con el epigalocatequín galato (EGCG), debido a su conocida capacidad para inhibir la acetilación de histonas».

Los resultados «demostraron que los embriones obtenidos a partir de machos tratados con BPA heredan el incremento en la acetilación de histonas, previamente observado en los espermatozoides. Este cambio epigenético altera la estructura de la cromatina de algunos genes involucrados en el desarrollo cardíaco, promoviendo un aumento en su expresión. No obstante, al tratar estos embriones de la F1 con el componente del té verde (EGCG), se redujo la hiperacetilación de histonas, se consiguió neutralizar la sobreexpresión génica y disminuyó significativamente la probabilidad de que los embriones sufrieran malformaciones cardíacas durante el desarrollo».

Marta Lombó señala que el trabajo que han desarrollado «contribuye a comprender los efectos que tienen los contaminantes ambientales sobre la calidad seminal y cómo esos efectos pueden transmitirse a futuras generaciones a través del esperma. Demuestra además que los cambios epigenéticos producidos, son reversibles, proporcionando evidencias de que las marcas epigenéticas son una interesante diana terapéutica».

La investigadora llama la atención sobre el hecho de que «la infertilidad masculina es responsable de, al menos, el 50% de los problemas de concepción y que afecta a entre el 10 y el 15% de los hombres, con lo cual los resultados de la investigación son muy relevantes en el campo de la salud reproductiva».

Más allá, «los resultados podrían ser relevantes para las instituciones y/o agencias encargadas de regular las concentraciones de EDCs permitidas en productos de uso cotidiano y en el ambiente», un tema que aún está pendiente en la regulación de la mayor parte de los países, que pese a las evidencias de contaminación acumuladas durante décadas siguen aún sin regular su utilización en la gran cantidad de productos de uso cotidiano en el mundo desarrollado.

 

Info

Premio Mariano Rodríguez

Además de Marta Lombó, Alejandro Junquera resultó galardonado con el Premio Mariano Rodríguez por ‘La Academia ante el espejo. Reflejos ideológicos en los diccionarios de la RAE’, un trabajo en el que analiza cómo mejorar la técnica lexicográfica que corrija ciertas definiciones. 

«Hay que mitigar los sesgos ideológicos del diccionario de la RAE», señala el premiado.

En el recuerdo

A la espera de avanzar en estas investigaciones, y en el trabajo que ahora realiza en Inbiotec, Marta Lombó incide en dedicar el premio que acaba de recibir a «alguien cuyo espíritu crítico  y pasión por la biología nos acompañará siempre. Seguiremos luchando para que la Ciencia ayude a democratizar nuestra sociedad. Que la tierra te sea leve, querido Serafín». Un recuerdo a un compañero recientemente fallecido, con el que el equipo compartía la entrega a   la biología y la investigación.