Cáncer, epigenética y nutrigenómica: cómo los alimentos afectan los genes del cáncer

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Cáncer, epigenética y nutrigenómica: cómo los alimentos afectan los genes del cáncer

Una de las causas del cáncer son los genes anormales. Los genes que causan cáncer se denominan oncogenes y los genes que previenen el cáncer se denominan genes supresores de tumores. Los cánceres pueden ocurrir cuando los genes normales no funcionan normalmente. Los genes, como saben, son los planos del cuerpo. Le dicen a una célula qué será y qué hará. No podríamos funcionar si el proceso no funcionara bien. Existe un sistema diseñado para mantener en funcionamiento los genes buenos y suprimir los genes malos. Este proceso se llama epigenética.

Los cambios epigenéticos son modificaciones del genoma que son heredables durante la división celular pero que no implican un cambio en la secuencia de ADN. La expresión de los genes no está regulada por la secuencia de ADN, que es la misma en todas las células, sino por el marcado y empaque epigenético. Este proceso regula la estructura de la cromatina a través de la metilación del ADN, las variantes de histonas, las modificaciones postraduccionales, los factores de posicionamiento de nucleosomas o el bucle de cromatina y la organización del dominio.

¿Cómo puede esto causar cáncer? Bueno, si un gen supresor de tumores está anormalmente desactivado, o un oncogén está activado, entonces puede ocurrir cáncer (carcinogénesis). Una clave es un cambio químico en el ADN llamado metilación. Primero, necesitamos definir el proceso para hacerlo más claro.

El ADN contiene cuatro bases: adenina, guanina, citosina, timidina, pero hay una quitosina metilada de quinta base. La ADN metil-transferasa (DNMT) produce metil-citosina donde las citosinas preceden a la guanina (CpG). Las áreas CpG no son simétricas sino agrupadas en islas CpG ubicadas en regiones promotoras. La región promotora es la región al comienzo de un gen y controla el inicio de la transcripción del gen. Si el promotor está apagado, entonces el gen nunca se expresa.

La metilación anormal en cáncer se conoce desde hace 20 años. Las áreas hipometiladas activan áreas normalmente silenciosas, como genes insertados viralmente o genes inactivos ligados al cromosoma X. Las áreas hipermetiladas silencian los genes supresores de tumores.

Sabemos que los cánceres tienen niveles anormales de metilación y sabemos que los alimentos pueden ayudar a prevenirlos. ¿Existe un vínculo entre los alimentos y la epigenética? ¡Si!

El estudio de los nutrientes de los alimentos y su efecto sobre la enfermedad a través de la epigenética se conoce como nutrigenómica. Este es un campo en crecimiento, de hecho, está explotando. Una búsqueda en Google del término nutrigenómica produce 127, 000 entradas.

Los estudios epidemiológicos sugieren que hay alimentos malos y buenos. MALO: carnes rojas, carnes procesadas, carnes a la brasa, lácteos, grasas animales, grasas parcialmente hidrogenadas. Bueno: pescado, frutas, verduras, nueces de árbol, ácidos grasos omega-3, granos enteros.

Puedes estudiar los efectos epigenéticos de los alimentos malos o buenos. I voy a hablar sobre algunos de los alimentos que previenen el cáncer y cómo sus mecanismos incluyen efectos epigenéticos.

Los alimentos con efectos epigenéticos incluyen té verde, vegetales crucíferos y uvas. Por lo general, escuchamos sobre antioxidantes y alimentos. Los antioxidantes son importantes, pero hay sustancias beneficiosas en los alimentos llamadas polifenoles que pueden afectar los genes. De los polifenoles, existen diferentes formas, pero los flavonoides son los más citados por sus beneficios para la salud y se encuentran en una variedad de frutas y verduras. Los tipos de flavonoides incluyen flavonoides en el té, isotiocianato en vegetales crucíferos, antocianidinas en uvas y bayas, flavonona en cítricos, flavonoles en cebollas, isoflavonas (genisteína) en soja.

Todo el té contiene polifenoles, pero los niveles más altos se encuentran en el té verde y blanco. El té verde ha sido bien estudiado y parece tener beneficios contra el cáncer. En China, los bebedores de té verde son 50% menos propensos a desarrollar cáncer gástrico o esofágico (Carcin 2002; 23 (9): 1497), y 2 tazas diarias agregadas al extracto de té tópico revirtieron la leucoplasia oral (J. Nutri Biochem 2001; 12) 7): 404).

El té verde tiene poderosos efectos antioxidantes pero también ayuda a equilibrar la metilación normal en el ADN. De hecho, un estudio en células de cáncer de esófago demostró que EGCG del té verde es capaz de activar genes supresores de tumores que habían sido silenciados químicamente por metilación (Cancer Research 2003; 63: 7563).

Las verduras crucíferas incluyen brócoli, coliflor, col rizada, Bok choi y sus efectos anticancerígenos se han demostrado en estudios epidemiológicos. Estos potentes vegetales no solo inducen enzimas que descomponen los carcinógenos, sino que también inhiben la metilación del ADN permitiendo que prosperen los genes supresores de tumores. La inhibición de la metilación anormal también ayuda a las verduras crucíferas a inhibir el cáncer que causa la acción del humo del tabaco al evitar la formación de aductos de nitrosamina-ADN.

Las uvas, que contienen reserveratrol, son excelentes para la salud del corazón y tienen actividad anticancerígena. Las uvas funcionan previniendo la formación o iniciación y promoción de cánceres. No tienen 39; no tienen acciones de metilación como se discutió anteriormente, pero funcionan mediante histonas de modulación.

Las histonas son el principal componente proteico de la cadena de ADN (cromatina). Actúan como carretes para que el ADN se enrolle, lo que acorta la longitud del ADN a 30, 000 veces más corto que un hilo sin envolver. Este proceso no solo permite que la larga cadena de ADN se adapte a una célula, sino que también juega un papel en la expresión génica porque la forma en que los genes son heridos afecta a los que están expuestos y disponibles para activarse o desactivarse. Hacer rodar el carrete de una manera diferente expondría otros genes y cambiaría su expresión.

Las histonas se modifican después de la traducción por acetilación, metilación, fosforilación, ubiquitinación. Los cambios ocurren en los residuos de lisina (excepto por la fosforilación de serina o treonina). Cuando la histona se acetila, la carga cambia y la histona afloja su agarre en la cadena de ADN y el ADN se desenrolla, exponiendo los genes para ser transcritos o reparados.

Cuando las colas de histonas (H3, H4) están acetiladas, los genes se transcriben, cuando están desacetilados, los genes se desactivan. Las desacetilasas de histonas trabajan para mantener los sitios desacetilados.

El resveratrol, que se encuentra en las uvas, activa las sirtuinas; SirT1 (proteínas Sir2). Hay al menos 7 proteínas similares a Sir2 y son desacetiladores de histonas. Las sirtuinas se inducen en animales durante los estados de inanición. Parecen tener un efecto de preservación de la vida. Curiosamente, cuando un animal está muerto de hambre, puede vivir más tiempo. Cuando la ingesta de calorías de los roedores se redujo en un 40% en roedores, en realidad vivieron 50% más y parecen tener menos enfermedades crónicas. El mismo beneficio ocurre cuando los roedores cuando reciben resveratrol en su dieta.

El resveratrol desacetila las histonas causando un empaquetamiento más estricto de la cromatina y un menor nivel de transcripción de ADN. Se cree que este silenciamiento del ADN es el mecanismo de prolongación de la vida, la salud del corazón y sus acciones beneficiosas para prevenir el cáncer. Es por eso que las uvas o el vino tinto son beneficiosos para su salud. ¿Cuánto vino tinto debes beber? Nadie lo sabe con certeza, pero cualquier efecto beneficioso se puede negar después de dos vasos al día debido al alcohol. No recomendaría beber más que esto hasta que se sepa más. Los datos son muy prometedores, pero se necesita más investigación.

Nuestro conocimiento de la enfermedad se expandió en la era genómica debido al proyecto del genoma humano, pero el estudio de los genes no es suficiente. La epigenética es un concepto muy importante y complicado que ayuda a explicar cómo se activan o desactivan los genes. A medida que se completen más estudios, podremos desbloquear los mecanismos de las enfermedades y producir nuevas terapias que podrían desactivar los genes malos y activar los genes buenos. Más importante aún, estos estudios demostrarán cómo los alimentos afectan sus genes y pueden prevenir o revertir enfermedades o cánceres. La nutrigenómica, el estudio de cómo los químicos alimenticios (nutrientes) afectan los genes, es un campo en crecimiento y promete cambiar la forma en que vemos y comemos nuestras comidas. Algunos de los alimentos más beneficiosos incluyen el té verde, las verduras crucíferas y las uvas, pero no se detenga allí 39; Cuantas más frutas y verduras, mejor cuando se trata de su salud.

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