De epigenética, alimentación, fobias e inteligencia

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Parece que es una idea consolidada en el imaginario colectivo que los genes determinan nuestro futuro y que, si acaso, nuestras experiencias, el ambiente, pueden modificar algo este fatalismo. Esto ya no es tan sencillo. Nuestros descendientes pueden heredar algunas de nuestras experiencias más traumáticas (la mayor probabilidad de cáncer por fumar nosotros, por ejemplo). Y cómo alimentamos a nuestros hijos puede tener más efectos de lo que pensamos. Ahora dos estudios realizados con ratones, publicados ambos en Nature Neuroscience, ponen de manifiesto una vez más la importancia de los efectos ambientales, del pasado de nuestros padres y de cómo nos alimentaron: hablamos de epigenética, alimentación, fobias y capacidad de aprendizaje.

Los miedos aprendidos se heredan

En el primer estudio[1][2], Brian Dias y Kerry Ressler, de la Universidad Emory (EE.UU.), encontraron que los ratones a los que se les enseñaba a temer un cierto olor pasaban ese miedo a su descendencia. La investigación posterior puso de manifiesto que el miedo lo pasaba el padre a descendencia a través del esperma (no estamos hablando de “cultura”).

En el famoso experimento de Pavlov un perro salivaba al oír una campana porque asociaba el sonido con comida. En este caso los ratones sujetos del experimento aprendieron a relacionar una pequeña descarga eléctrica en la pata (algo muy desagradable) con el olor de una determinada flor, respondiendo con señales inequívocas de miedo son sólo percibir el olor de esa flor. La descendencia de estos ratones engendrada posteriormente al condicionamiento de los padres también mostraba señales de miedo al oler la flor. No sólo eso, los nietos de los ratones sometidos al condicionamiento, también mostraban miedo al olor de la flor.

El análisis detallado del ADN de los padres mostró que éste no había cambiado sustancialmente, tan sólo los marcadores relacionados con la memoria.

Este estudio abre la puerta a una posible explicación de las fobias en los mamíferos, incluidos los humanos. Si una persona (de momento, un varón) tiene una experiencia especialmente desagradable con una serpiente, por ejemplo, sin que él haga nada ni sea consciente de ello, se cambie de país a uno donde no haya serpientes, y allí engendre un hijo al que ni siquiera pueda conocer porque lo atropelle un autobús cuando la madre estaba de semanas, el cambio experimentado en sus genes podría hacer que este hijo naciese con un miedo cerval a las serpientes.

La sorprendente relación inversa entre sistema inmune y capacidad cognitiva

En el segundo estudio[3][4], el equipo encabezado por Bingfang Liu, de la Universidad Cornell (EE.UU.), encontró que los ratones que carecían de una proteína concreta en la leche materna producía descendencia que tenía muchísima más capacidad para aprender nuevas cosas y recordarlas.

La proteína en cuestión se llama factor de necrosis tumoral (FNT). Cuando no está presente en las hembras de ratón, la leche que estas hembras suministran a las crías hace que éstas desarrollen una estructura encefálica llamada hipocampo más grande de lo normal. Debido a esto las crías son mejores encontrando la salida a un laberinto (o encontrando comida en él) y recordando después cómo lo han hecho. Decimos a “las” crías y no “sus” crías, porque el efecto estaba presente cuando las hembras sin FNT alimentaban a crías que no eran suyas, por eso se sabe que es la leche y no un factor genético.

Siendo esto interesante, lo es aún más la relación inversa que establece entre sistema inmune y capacidad cognitiva. El FNT está presente en los mamíferos como parte del sistema inmune; es una citocina que dispara lo que se llama reacción de fase aguda, la liberación de una serie de proteínas que intervienen en los procesos inflamatorios como parte de la respuesta del sistema inmune. Los investigadores muestran su incapacidad para explicar en estos momentos por qué motivo, ni siquiera cómo, podría ser evolutivamente interesante tener mayor capacidad cognitiva a expensas de un sistema inmune potente.

Viendo estos dos estudios en conjunto lo único que están claras son dos cosas. Primero es que tenemos muchísimo que aprender sobre cómo se desarrolla la memoria y cómo funciona. Y lo segundo es que cómo vivimos nosotros y cómo alimentamos y tratamos a nuestro hijos, tiene mucha más transcendencia de lo que solíamos pensar en el futuro de nuestra descendencia.

Referencias:

[1] Dias B.G. & Ressler K.J. (2013). Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations, Nature Neuroscience, DOI:

[2] Callaway E. (2013). Fearful memories haunt mouse descendants, Nature, DOI:

[3] Liu B., Zupan B., Laird E., Klein S., Gleason G., Bozinoski M., Gal Toth J. & Toth M. (2013). Maternal hematopoietic TNF, via milk chemokines, programs hippocampal development and memory, Nature Neuroscience, DOI:

[4] Yong, E (2013) Breast Milk Programs Memory Skills, The Scientist

Esta anotación es una participación de Experientia docet en la XXVII Edición del Carnaval de la Biología que acoge La aventura de la ciencia.

9 Comentarios

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JuanRJuanR

Hola, son interesantes e importantes estos trabajos, así como los comentarios que haces. Sin embargo, creo que también hay que poner un contexto biológico a todos estos resultados. Lo primero son las diferencias entre especies en referencia al comportamiento, de forma que el ratón es una presa, por esta razón puede tener importancia o sentido evolutivo esa transmisión de comportamientos (miedos ante peligro) a la descendencia de cualquier manera (genética, epigenética o aprendizaje posterior). Así la descendencia no tiene que aprenderlo todo y tendrá más posibilidad de supervivencia. Pero, nosotros no somos ratones, o presas. Está demostrado que diferentes especies animales ante el mismo estímulo “agresor o posiblemente dañino” reaccionan de forma completamente diferente: un conejo se paraliza; una rata corre; pero ¿un león?, ¿un toro?, estos agreden y defienden. Habría que saber si en estas otras especies no tan claramente “presas” y con tiempos de desarrollo y aprendizaje diferentes los comportamientos ante estímulos de posible agresión se transmiten de esa misma forma o son aprendidos durante el desarrollo (como hasta ahora se propone a para nuestra especie).
Respecto a la proteína de la leche que bloquea o facilita el crecimiento del hipocampo, el hallazgo me parece espectacular. Pero, habría que preguntarse entonces por la importancia de regular el tamaño del hipocampo durante el desarrollo. Posiblemente, un tamaño mayor podría relacionarse con una mayor capacidad de memoria o aprendizaje, (recuérdese la anécdota del hipocampo de los taxistas de London). Pero también es cierto que un mayor tamaño de algunas estructuras, o tipos celulares etc, llevarían a patología. En este sentido, una sobreexpresión de interneuronas, o de neuronas piramidales en la corteza cerebral puede tener consecuencias que no sean precisamente realizar mejor las tareas en las que estas células se vieran implicadas. Actualmente algunas patologías se asocian con esa excesiva capacidad para recordar y no poder olvidar, estando nuestro sistema optimizado para retener solo lo que ha sido determinado como “importante” y olvidar (además de forma involuntaria) lo no relevante. Un hipocampo que no pueda eliminar información, ni siquiera la intrascendente podría alterar cognitivamente y en conductas determinadas a la persona, y en ese sentido van corrientes de pensamiento actual sobre síndrome de autismo, trastornos de la atención, etc.
Así que si bien está claro que los artículos a los que se refiere este post son espectaculares, llegar a conclusiones sobre el comportamiento humano desde ellos es algo que debería cuidarse un poco.
Saludos

César Tomé López

Muchas gracias por el comentario.

La extensión que se hace al comportamiento humano no está basada sólo en los artículos descritos en el texto, sino en toda una serie de pruebas que apoyan esa afirmación. Que, por otra parte, dice lo que dice y no dice otra cosa.

AnaAna

No entiendo cómo las crías pueden nacer con una fobia del padre, salvo que sea éste el que se la “enseña”. Me recuerda a la teoría de caracteres adquiridos de Lamarck. Imagino que estará documentado y todo eso pero no me lo acabo de creer, la verdad.

César Tomé López

Gracias por el comentario.

No tienes que imaginar nada. Está documentado, ahí tienes las referencias al final. Y sí, suena increíble, pero ahí están los resultados. Eso no quita para que haya que reproducirlos convenientemente.

MikeMike

No se trata de creer, sino de aceptar las evidencias mostradas. En todo caso, si eliges no aceptarlas, tienes la responsabilidad de presentar pruebas que indiquen algo distinto. Además, los caracteres adquiridos de Lamark se referían a modificaciones fisiológicas como la pérdida de una extremidad, que yo recuerde, no hace referencias al comportamiento.

Norby659Norby659

“Los investigadores muestran su incapacidad para explicar en estos momentos por qué motivo, ni siquiera cómo, podría ser evolutívamente interesante tener mayor capacidad cognitiva a expensas de un sistema inmune potente”
Se me ocurre que un aumento en la inteligencia le permite evaluar situaciones mejor para no poner en riesgo ese sistema inmune debilitado.

EduardoEduardo

Buen razonamiento, ya que es posible que exista un mecanismo compensatorio. Lo que habría que ver es si el ratón hijo (inteligente) también hereda el sistema inmune débil de la madre. Si fuese así, quizás la inteligencia por sí sola no le sea suficiente como para otorgarle una ventaja de supervivencia.

EduardoEduardo

César, muy interesante tu post. Me sorprende que el ratón macho sea el único que transfiere los factores epigenéticos y no la hembra también. Quizás me esté perdiendo algo en la historia.

Elena Ortega

El mundo fascinante de la genética (como toda cuestión científica) está en permanente revisión…es asombroso cómo en distintos estudios por todo el mundo, también aquí, (aunque como sigamos así de “recortados”no tardaremos en perder el tren) van dándose descubrimientos sobre el material genético, su regulación en cada etapa y lo verdaderamente intrincado de las manifestaciones fenotípicas finales. En la docencia , a no mucho tardar, tendrán que ser revisados conceptos como gen o el nuevo mundo del ARN y esto no afectará solo a cuestiones teóricas básicas sobre genética, también habrá una auténtica revolución (ya está ocurriendo) en su aplicación en terapias cada vez más personalizadas en enfermedades de componente genética no hereditaria. Escuché decir a una profesora UAM que caminamos hacia el “Geneticocentrismo”, y estoy bastante de acuerdo con ello, así que me parece fundamental dedicar tiempo y espacio de la divulgación de la ciencia a este tema,… gracias por el ACERTADÍSIMO artículo. Espero impaciente el siguiente.

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