Influencia de la restricción calórica en la expresión génica

Abstract

Hoy sabemos que el fenotipo celular no depende solamente de la secuencia del ácido desoxirribonucleico (ADN) presente en su genoma, sino que está determinado por la expresión, encendido o apagado, de los genes. Dentro de los mecanismos encargados de regular esta expresión génica, la epigenética ha cambiado nuestro conocimiento acerca de la relación de los genes con el medio ambiente. Los mecanismos epigenéticos son básicamente modificaciones químicas del ADN, que afectan a su expresión pero no a la secuencia, y pueden ser modificados por factores externos como la dieta. La restricción calórica (RC) es la reducción de la ingesta energética en un 20-40% respecto a la ingesta ad libitum, sin eliminar el aporte y las cantidades necesarias de todos los nutrientes esenciales. La RC se considera la única aproximación que de forma convincente ha demostrado ralentizar el proceso de envejecimiento en animales de experimentación por medio de la mejora de la salud y de las patologías asociadas a la edad. Aunque los mecanismos no se conocen con certeza, los datos recogidos muestran que la RC, al igual que otros factores externos, modifica la expresión génica a través de mecanismos epigenéticos (modificación de histonas, metilación del ADN o ARN no codificante). Asimismo, existen moléculas que imitan el efecto beneficioso de la RC en el envejecimiento y que se encuentran en el punto de mira para prevenir y/o tratar determinadas enfermedades. El objetivo fundamental del presente trabajo es comprender cómo y de qué manera la RC afecta a nuestra genética centrándonos en su papel en el envejecimiento.

Today we know that the cellular phenotype does not only depend on the sequence of the deoxyribonucleic acid (DNA) present in its genome, but is determined by the expression, on or off, of the genes. Within the mechanisms responsible for regulating this gene expression, epigenetics has changed our knowledge about the relationship of genes to the environment. Epigenetic mechanisms are basically chemical modifications of DNA, which affect its expression but not the sequence, and can be modified by external factors such as diet. The caloric restriction (CR) is the reduction of energy intake by 20-40% with respect to intake ad libitum, without eliminating the contribution and necessary amounts of all essential nutrients. CR is considered to be the only convincing approximation that has been shown to slow down the aging process in experimental animals by improving health and age-related pathologies. Although the mechanisms are not known with certainty, the data collected show that CR, like other external factors, modifies gene expression through epigenetic mechanisms (histone modification, DNA methylation or non-coding RNA). Also, there are molecules that mimic the beneficial effect of CR in aging and are in focus to prevent and / or treat certain diseases. The main objective of this work is to understand how and in what way the CR affects our genetics, focusing on its role in aging.