“Es genético”, decimos muchas veces para lamentarnos de algo en nuestros cuerpos que no nos gusta, pero que parece que no podemos evitar, desde unas piernas flacas o unas orejas grandes, hasta la propensión a sufrir enfermedades cardíacas o cáncer. Sin embargo los genes no siempre son una condena ni determinan todo lo que te pasa. Tú también puedes convertirte en biohacker y reprogramar tus genes, y no necesitas un laboratorio.
El ADN contiene las instrucciones para la síntesis de proteínas, y las proteínas son, simplemente, los compuestos que hacen que tu cuerpo esté vivo. Todos los procesos, desde regenerar las células de tu piel o tus huesos, hasta hacer que se contraigan las fibras musculares, necesitan proteínas para funcionar. Las proteínas sirven de mensajeros, catalizadores, reactivos, o incluso estructuras de soporte en todo lo que hacen las células.
Cuando se habla de modificar los genes mucha gente piensa en elegir el color de los ojos de los bebés a la carta. Sin embargo, sin necesidad de alterar el ADN, determinados genes se pueden “encender” o “apagar” para controlar cuándo fabrican proteínas o no. También es posible regular la cantidad de proteínas fabricadas, como si fuera un mando de volumen. Esto se llama “expresión de los genes” y es uno de los campos más interesantes de la genética.
Por ejemplo, la miostatina es una proteína que fabrican nuestras células musculares, y que detiene el crecimiento muscular. Recientemente Josiah Zayner, un autodefinido biohacker, se inyectó código genético modificado para eliminar el gen de la miostatina de su cuerpo. El resultado esperado es hacerse más fuerte, ya que sus músculos no tendrán freno para crecer.
Zayner está intentando modificar los genes de su ADN. Sin embargo hay una forma de “apagar” el gen de la miostatina, y conseguir el efecto deseado de ponerse más fuerte, sin laboratorio. Es decir, se puede cambiar la expresión de ese gen sin necesidad de modificarlo. ¿Cómo? Haciendo pesas.
En un experimento en el que se sometía a los voluntarios a entrenamientos de fuerza durante nueve semanas se comprobó que la expresión del gen de la miostatina descendía en un 37%. Este método parece que era demasiado trabajo para Zayner. Seguramente le resultó más sencillo editar cadenas de ADN con CRISPR y usar un RNA guía para modificar sus genes.
El ejercicio como manipulación genética
El ejercicio modifica la expresión de los genes. Esto sirve para que conseguir un aumento de la masa muscular, por ejemplo. Sin embargo, lo más importante es que se puede usar el ejercicio para modificar la expresión de los genes que producen enfermedades. En concreto, las que más personas matan en el mundo: el cáncer, la diabetes y la obesidad.
Está de sobra comprobado que la falta de actividad física está detrás de estas enfermedades. Se calcula que no hacer ejercicio es la causa directa de un 6% de las enfermedades coronarias, el 7% de los casos de diabetes, y el 10% de los de cáncer de mama y colon. . Hacer ejercicio previene todas estas enfermedades, incluidos los casos de cáncer.
Por si fuera poco, los cambios inducidos por el ejercicio son epigenéticos. Es decir, también se transmiten a las nuevas células que resultan de la división de las existentes.
Estos son algunos de los efectos directos del ejercicio que reprograman tus genes y mejoran tu salud:
- Cáncer de mama: en las células cancerosas los genes que se encargan de reparar el ADN están “apagados” por una reacción química llamada metilado. El ejercicio previene la aparición del cáncer de mama evitando este metilado y por tanto permitiendo que el ADN dañado se pueda reparar. En otro estudio el ejercicio evitó que un gen encargado de suprimir los tumores quedase desactivado.
- Inflamación: para fabricar las proteínas el ADN traspasa las instrucciones al ARN, la molécula que se empleará como “plantilla” para la síntesis de la proteína. Aquí entran otras moléculas llamadas microARN que regulan el proceso. En un experimento, el ejercicio de intervalos modificó la actividad del microRNA reduciendo la producción de factores inflamatorios en células sanguíneas.
- Cáncer de estómago: de nuevo, el ejercicio impidió la expresión de los genes relacionados con la aparición de tumores en el estómago
- Diabetes: uno de los factores determinantes de la diabetes es la resistencia a la insulina. Las células, especialmente musculares, dejan de responder a la subida de insulina para ponerse a almacenar glucosa. El ejercicio modifica la expresión de los genes en el tejido muscular relacionados con la resistencia a la insulina, reduciendo así el riesgo de padecer diabetes.
- Obesidad: la activación o desactivación de determinados genes en las células del tejido adiposo determinan el que se dediquen a almacenar más grasa, desembocando en sobrepeso y obesidad. Al estudiar el tejido adiposo se comprobó que los genes asociados a la obesidad se desactivaban con un programa de seis meses de ejercicio aeróbico, tres veces por semana.
- Enfermedades cardiovasculares: con cuatro semanas de ejercicio de intervalos de sprints, tres veces por semana, los genes que participan en la aparición de las enfermedades cardiovasculares se desactivaron por metilado.
- Enfermedades mentales: al tratar a pacientes con esquizofrenia con un programa de pesas y ejercicio aeróbico suave se comprobó que disminuía la producción de interleucina-6. Se piensa que precisamente el exceso de esta proteína debido a un cambio en la expresión de su gen es la causa de la esquizofrenia.
¿Qué ejercicios hay que hacer para reprogramar tus genes? ¿Cuántos días por semana? No se sabe con certeza. Lo que es seguro es la enorme diferencia entre hacer ejercicio y no hacerlo. Ya estás tardando.
¿En qué se basa todo esto?
Physical activity in the prevention of human diseases: role of epigenetic modificationsComo tal, está bien aceptado que la actividad física y el ejercicio pueden modular la expresión génica a través de alternancias epigenéticas, aunque el tipo y duración concreto del ejercicio que provoca efectos epigenéticos específicos que pueden producir beneficios para la salud y prevenir enfermedades crónicas aún no se ha determinado.
Aunque es necesario seguir trabajando para aclarar los hallazgos, estos datos demuestran que los niveles de mRNA de miostatina se reducen en respuesta al ejercicio de fuerza de alta resistencia en humanos.
En todo el mundo, estimamos que la inactividad física causa un 6% de la carga de morbilidad por enfermedad coronaria, el 7% de diabetes tipo 2, 10% de cáncer de mama y 10% de cáncer de colon. La inactividad causa el 9% de mortalidad prematura, o más de 5,3 millones de los 57 millones de muertes que ocurrieron en todo el mundo en 2008.
Las personas que tienen una actividad física total varias veces superior al mínimo recomendado experimentan una reducción significativa en el riesgo de padecer las cinco enfermedades estudiadas [cáncer de mama, cáncer de colon, diabetes, enfermedades coronarias e infartos].
Las personas que estaban en mejor estado físico y que se ejercitaban más minutos por semana, tenían niveles más bajos de metilación del ADN.
El aumento de la actividad física después de un diagnóstico de cáncer de mama puede afectar la regulación epigenética de los genes supresores de tumores, que tienen un impacto favorable en los resultados de supervivencia de los pacientes con cáncer de mama.
Effects of exercise on microRNA expression in young males peripheral blood mononuclear cells.
El ejercicio alteró el nivel de expresión alterado de 34 microRNAs. Muchos de ellos desempeñan papeles en los procesos inflamatorios, por ejemplo, miR-125b, regulado negativamente por el factor proinflamatorio LPS, y miR-132, 125b y let-7e implicados en la señalización de TLR4.
Se relacionó una mayor actividad física con una menor frecuencia de metilación de CACNA2D3.
La metilación del ADN de genes en el metabolismo del retinol y las vías de señalización del calcio (P
Además, 18 genes candidatos para obesidad y 21 para diabetes tipo 2 tenían sitios CpG con diferencias en la metilación del ADN del tejido adiposo en respuesta al ejercicio [...] En conclusión, el ejercicio induce cambios genómicos en la metilación del ADN en el tejido adiposo humano, afectando potencialmente al metabolismo de los adipocitos.
Changes in the leukocyte methylome and its effect on cardiovascular-related genes after exercise.
Notablemente, muchas islas CpG y regiones promotoras de genes se desmetilaron después del ejercicio, lo que indica un aumento de los cambios transcripcionales en todo el genoma. Entre los genes con cambios en la metilación del ADN, el factor de crecimiento epidérmico (EGF), un ligando del receptor del factor de crecimiento epidérmico conocido por su participación en la enfermedad cardiovascular, se desmetiló y mostró una expresión de ARNm disminuida.
Corrección: Aunque los cambios epigenéticos se pueden transmitir entre generaciones, es raro que ocurra en animales, por lo que la afirmación anterior de pasar estos cambios a tu descendencia es improbable.