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Ecuador | Colombia
Genética y Ciencia
Nuevo enfoque del efecto de los genotóxicos


Miércoles, 07 de abril de 2021, a las 10:11
* César Paz-y-Miño. Centro de Genética y Genómica, Universidad UTE.

No es casual que vuelva a tratar sobre el efecto de los tóxicos sobre los genes, los llamados genotóxicos. Esta línea de investigación ha sido de mis preferidas desde 1987, cuando inicié mi carrera como médico genetista en el Ecuador. 
 
Lo interesante de trabajar varios años en agentes tóxicos de genes, es que se puede contar la historia de las técnicas con las que se iniciaron los estudios de los genotóxicos, partiendo de la citogenética clásica, hasta llegar a la molecular e inclusive a la secuenciación de genes. Hoy sabemos que existen  más de mil agentes químicos, otros agentes físicos como radiaciones ionizantes y no ionizantes, y agentes biológicos como virus, bacterias y parásitos; todos estos dañan o mutan el material genético de las personas.
 
El mal manejo del ambiente y la relación desequilibrada con la naturaleza producen catástrofes ambientales como los derrames petroleros, accidentes nucleares, aspersión con herbicidas, calentamiento global, etc.
 
La tecnología nos permite en la actualidad estudiar los cromosomas y sus daños por exposición a tóxicos; luego evaluar la acción de genes específicos que pueden proporcionar mayor o menor susceptibilidad a los genotóxicos que en última instancia son mutágenos, es decir, que cambian la esencia genética de los individuos y las especies
 
Cuando un tóxico (químico, físico o biológico) que llega a los individuos por vía directa del ambiente o indirecta por agua o alimentos, impacta en el material genético de un individuo, produce una rotura del ADN. Este fenómeno se puede evaluar directamente en un microscopio, como roturas de los brazos de los cromosomas; también al fragmentarse el ADN, si hacemos pasar electricidad de negativo a positivo a una célula humana, se formarán estructuras del núcleo  celular con apariencia de un cometa (un centro y una cola) esto es aplicando la prueba de cometa; así veremos que, mientras más roturas del ADN, más larga será la cola del cometa y habrá mayor daño de la persona. 
 
Todos estamos expuestos a genotóxicos, pero las reacciones son diversas dependiendo del tiempo de exposición y la dosis. Normalmente un individuo tiene entre 1 a 5 por ciento de daño de su material genético al estar expuesto a un tóxico en bajas dosis y tiempos prolongados; pero si duplica o más, es decir, si el daño sobrepasa el 10 por ciento, pueden pasar tres cosas: El 90 por ciento de individuos reparan el daño de su ADN; 5 por ciento mutan el ADN y se produce un cáncer; 2 a 3 por ciento dañan sus células gonadales determinando hijos con malformaciones. El caso más extremo sería que la dosis de exposición al tóxico sea tan alta que pueda enfermar de manera aguda o morir.  
 
Las exposiciones crónicas a genotóxicos causan afectos a mediano y largo plazo. Se han descrito muchos genes que ayudan a los individuos a reparar el daño, pero si estos no funcionan de manera idónea, un segundo frente de defensa aparece y la célula afectada muere por programación genética (apoptosis); si no ocurre la apoptosis, el sistema inmune ubicará células dañadas y las eliminará; pero si pese a esto la célula mutada evade todos los sistemas de barreras, se desarrollará un cáncer, afectación en su fertilidad o embarazos con problemas malformativos.
 
En estos años se han evaluado las influencias de tabaco normal y electrónico, de pesticidas y glifosato, de hidrocarburos y petróleo, de radiaciones ultravioleta y rayos X, así como también de agua y alimentos contaminados, fármacos y químicos. La información relativa a estos temas ha sido tratada de manera fácil y comprensible.
 
La sociedad ha creado tecnología que de alguna manera nos daña a nosotros mismos y a nuestro hábitat, y estos cambios repercuten en nuestra esencia como especie. 
 
En la actualidad los avances en la comprensión de la genotoxicidad se encaminan a descifrar al menos ochos procesos celulares que estarían involucrados: estrés oxidativo e inflamación, alteraciones y mutaciones genómicas, alteraciones epigenéticas, disfunción mitocondrial, alteración endocrina y trastornos de los órganos involucrados en la detoxificación (riñones, hígado), comunicación intercelular alterada, trastornos de las comunidades microbiológicas del individuos y deterioro de la función del sistema nervioso.
 
Las personas estamos expuestas a una combinación de contaminantes genotóxicos que conducen a cambios en nuestras funciones, invaden la expresión genética, entrenan y dan forma a nuestro sistema inmunológico, desencadenan respuestas fisiológicas y determinan la salud o la enfermedad.
 
  1. 1. Estrés oxidativo e inflamación: cuando se agotan las defensas antioxidantes, se produce inflamación, muerte celular y daño a los órganos implicados en la detoxificación como son riñones, hígado, intestino.
 
  1. 2. Alteraciones y mutaciones genómicas: una acumulación de errores de ADN puede desencadenar cáncer y otras enfermedades crónicas.
 
  1. 3. Alteraciones epigenéticas: cambios que alteran la síntesis de proteínas responsables del desarrollo infantil y el funcionamiento regular del organismo.
 
  1. 4. Disfunción mitocondrial: un desperfecto en la central metabólica celular puede interferir con el desarrollo humano y contribuir a la aparición de enfermedades crónicas.
 
  1. 5. Alteración endocrina: las sustancias químicas que se encuentran en nuestro medio ambiente, alimentos y productos de consumo interrumpen la regulación de las hormonas y contribuyen a la aparición de enfermedades.
 
  1. 6. Comunicación intercelular alterada: los receptores de señalización y otros medios por los que las células se comunican, incluida la neurotransmisión, se ven comprometidos.
 
  1. 7. Comunidades de microbiomas alteradas: un desequilibrio en la población de microorganismos del cuerpo puede hacer al individuo susceptible a alergias e infecciones, y probablemente enfermedades más graves.  
 
  1. 8. Función deteriorada del sistema nervioso: las partículas microscópicas en la contaminación del aire llegan al cerebro a través del nervio olfatorio y pueden interferir con la cognición.
 
Aunque los análisis se centran en estos puntos, no todas las exposiciones al ambiente son desfavorables. Se necesitan más investigaciones para comprender los mecanismos complejos por los cuales se afectaría la biología humana y, de ocurrir, cómo los procesos alterados interactúan y contribuyen a la enfermedad o confieren beneficios para la salud.
 
Conocer la manera cómo las exposiciones nocivas afectan a los individuos permitirá desarrollar formas de prevenir y tratar enfermedades. Con dramáticos cambios ambientales como la contaminación del aire y el cambio climático, sobre todo, necesitamos políticas locales y globales, nacionales e intergubernamentales consistentes para garantizar entornos de vida saludables.
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