Dianas epigenéticas de componentes bioactivos de la dieta

Luis López Navas

3º Biotecnología

DIANAS EPIGENÉTICAS DE COMPONENTES BIOACTIVOS DE LA DIETA PARA LA PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO DEL CÁNCER INTRODUCCIÓN Los componentes naturales de nuestra dieta (frutas, verduras, especias…) no sólo constituyen una excelente fuente de vitaminas, fibra y minerales, sino que también contienen elementos bioactivos tales como fenoles, polifenoles y alcaloides queestán mostrando un gran potencial a la hora de prevenir y tratar una gran variedad de enfermedades, entre las que se incluyen diversos tipos de cáncer. Entre algunas de estas sustancias fitoquímicas más efectivas contra el cáncer se encuentran los polifenoles del té, el sulforafano, la genisteína, curcumina, resveratrol…y otros más a los que se harán referencia al final de esta revisión. Se havisto que estos elementos bioactivos son capaces de prevenir el cáncer mediante su actuación tanto en dianas genéticas como, sobre todo, epigenéticas. En este trabajo, se versará en primer lugar acerca del papel que posee la epigenética en el cáncer, haciendo especial hincapié en los mecanismos de metilación del ADN y modificación de las histonas. En segundo lugar, se expondrán las propiedades queposeen ciertos componentes bioactivos, centrándonos principalmente en sus dianas epigenéticas en relación con la prevención y tratamiento del cáncer [1]. EPIGENÉTICA Y CÁNCER La epigenética se define generalmente como el estudio de los cambios reversibles y heredables en la expresión génica que no son debidos a alteraciones en la secuencia de ADN. La biología moderna ya utiliza los cambiosepigenéticos como herramientas moleculares para encontrar y tratar varias enfermedades, entre ellas el cáncer. El cáncer es un proceso complejo que deriva de una interacción combinada entre alteraciones genéticas e influencias epigenéticas a través de diversos factores medioambientales. Además, existen varios estudios que muestran que la exposición ambiental a factores nutricionales, físicos y químicospodría alterar la expresión génica y modificar la susceptibilidad genética de cada individuo mediante cambios en su epigenoma [1]. Los mecanismos epigenéticos encargados de controlar la transcripción génica suelen estar involucrados en la proliferación, diferenciación y supervivencia celular, por lo que no es de extrañar que se relacionen con el desarrollo de tumores malignos. Perturbaciones en estosmecanismos, incluyéndose en ellos procesos de modificación de 1

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la cromatina como la metilación del ADN y la acetilación de las histonas, son claros objetos de estudio en la epigenómica del cáncer. La metilación del ADN supone una adición covalente de un grupo metilo a bases de citosina del ADN eucariótico. Generalmente ocurre en dinucleótidos CpG,viéndose que de un 60-90% de todas las secuencias CpG en mamíferos se encuentran metiladas, mientras que las CpGs no metiladas se agrupan en regiones denominadas islas CpG. El estado de metilación en una célula se mantiene principalmente por unas enzimas llamadas ADN metiltransferasas (DNMTs), que catalizan la transferencia de un grupo metilo desde la S-adenosil-L-metionina (SAM) a los dinucleótidos CpG.En eucariotas superiores, podemos encontrar tres tipos de DNMTs: DNMT1, DNMT3a y DNMT3b. La adquisición de una hipermetilación anormal en las islas CpG presentes en los promotores de ciertos genes, debida a alteraciones en la expresión y actividad de las DNMT, es la causa del silenciamiento transcripcional (heredable) de muchos genes en enfermedades como el cáncer. Estas modificaciones suelenprovocar una compactación e inactivación de la cromatina y, por tanto, imposibilitan la transcripción. Asimismo, las modificaciones de las histonas poseen un papel muy importante en los cambios epigenéticos de una célula. Las histonas son sujeto de diferentes tipos modificaciones reversibles post-traduccionales entre las que se encuentran la acetilación de lisinas, metilación de lisinas y...