HABLANDO DE CIENCIA Y LACTANCIA: TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN GENÉTICA ENTRE LA MADRE Y EL HIJO A TRAVÉS DE LA LACTANCIA

Tal y como os prometí me he pasado un par de días profundizando más en el interesantísimo tema que nos trajo la doctora Susana Ares Segura en su ponencia: Integración del genoma materno en el genoma del neonato a través de transporte de fragmentos de RNA en la leche materna, realizada durante el VII Congreso de Lactancia Materna.

Os cuento:

En el año 1970 se hizo un curioso descubrimiento en la leche humana: se encontraron unas partículas que presentaban características típicas de los retrovirus, en cuyo interior se encontraba una cadena simple de ARN asociada físicamente al enzima transcriptasa reversa (Irmak et al, 2012).

Evidentemente en lo primero que se pensó fue en su relación con el cáncer de mama, ya que es inevitable asociar los retrovirus al cáncer. Pero a pesar de las sospechas iniciales, los estudios subsiguientes no consiguieron demostrar una correlación significativa entre la presencia de estas partículas en la leche y el desarrollo de cáncer. Dada la falta de evidencias de  la existencia de un virus de tumores mamarios, la posibilidad de que el cáncer de mama humano pudiera estar íntimamente asociado a virus oncogénicos fue perdiendo fuerza, hasta desaparecer definitivamente en los años 80, por lo que estas curiosas partículas cayeron en el olvido.

Hemos tenido que esperar hasta el siglo XXI para volver a encontrarnos con ellas. En el año 2007 Admyre et al encontraron lo que llamarían exosomas, lactosomas o microvesiculas de evacuación: unas partículas con las mismas características bioquímicas y estructurales que las encontradas anteriormente en los años 70 y que compartían con estas la curiosa propiedad de contener en su interior ARN  asociado a transcriptasa inversa, tal y como es característico en los retrovirus. Además estas partículas demostraron la asombrosa capacidad de ser capaces de liberar su ARN en el interior de células, lo que permitía pensar que eran una manera de introducir ARN de la madre en las células de su descendencia.

Así todo apunta a que las microvesiculas tipo retrovirus encontradas en los años 70 son las mismas que las que los investigadores re-descubrieron en los primeros años del siglo XXI.

Y ahora se sabe muchísimo más de ellas y, bajo mi punto de vista, todo es asombroso.

Se pueden formar directamente de la parte apical de las células epiteliales mamarias mediante un mecanismo de secreción apocrino o indirectamente en el citoplasma de los glóbulos de grasa de la leche (milk fat globules, MFG), mediante un mecanismo similar al que utilizan los virus encapsulados para ser secretados de las células infectadas (Figura 1).

El análisis de la composición proteica de las MFG y de los lactosomas muestra que comparten muchas proteínas, aunque los lactosomas están especialmente enriquecidos con proteínas relacionadas con la vía de señalización de la endocitosis mediada por caveolas.

Además de este contenido rico en proteínas, la media luna de citoplasma de los MFGs  ha demostrado contener cantidades importantes de ARN de alta calidad; alrededor de 14000 transcriptos que representan el transcriptoma del MFG en el que encontramos genes relacionados con:

1. La señalización celular 
2. El ciclo celular 
3. Replicación, recombinación y reparación de ADN, 
4. Síntesis de proteínas, expresión de genes y tráfico de ARN. 

Todo esto ha llevado a los investigadores a pensar que el transcriptoma del MFG refleja el ARN de los lactosomas los cuales tienen actividad transcriptasa inversa y, por lo tanto, son capaces de transcribir el ARN en ADN de doble cadena.

¿Que puede significar todo esto? Pues puede significar que una cantidad impresionante de información materna en forma de ARN es capaz abandonar las células epiteliales de la madre en forma de lactosomas,  para integrarse en el ADN cromosómico de las células del hijo.  

Ya está demostrado que estos lactosomas son capaces de resistir el ácido estomacal, llegar al intestino del bebé y, tal como hemos dicho, por mecanismos de endocitosis y transcitosis mediada por caveolas, atravesar la mucosa intestinal para llegar al torrente sanguíneo o a los vasos linfáticos.  Una vez dentro del cuerpo del bebé los lactosomas serán capaces de entrar en diferentes tipos celulares y, tras transcribir el ARN en ADN de doble cadena, integrar su información en el núcleo de la célula. Todo ello ocurre mediante los mismos mecanismos utilizados por los retrovirus (Figura 2).

Figura 2: Representación gráfica de la endocitosis mediada por caveolas  de los lactosomas, y la integración de su ARN en el ADN de la célula huésped. (Fuente: Irmak et al, 2012)

Como es de esperar, ante toda esta información los especialistas en terapia génica ya se están frotando las manos imaginando terapias milagrosas en las que los lactantes con enfermedades genéticas puedan reparar su ADN gracias a una leche materna portadora del gen sano, algo para lo que, me temo, todavía falta mucha investigación. Pero a parte del potencial de estas partículas para este campo, a mi lo que realmente me rompe la cabeza es su función natural: ¿Qué significado tiene todo esto? ¿Qué información está pasando la madre a su hijo o al bebé que amamanta? y ¿Para qué? La naturaleza no de punzada sin hilo, eso es evidente, y este mecanismo es demasiado complicado como para no tener una función importante.

En la actualidad sabemos que un porcentaje significativo del ADN genómico de los mamíferos está compuesto por retrotransposones cuyo origen es incierto. Alrededor del 40% del genoma humano se considera retrotransposones no retrovirales. Dada la enorme diversidad de retrotransposones comparado con la diversidad más limitada de retrovirus podemos pensar que existe al menos otra fuente importante de estos elementos diferente a los retrovirus. Y los candidatos ideales para ello son los lactosomas, con sus 14000 transcriptos preparados para insertarse en el ADN del bebé lactante.

He buscado bibliografía sobre las posibles funciones de los lactosomas, pero parece que, de momento, no hay demasiado. En un estudio reciente, los autores han observado que el ARN de los lactosomas está enriquecido en micro-ARN relacionados con el sistema inmune, lo que les lleva a hipotetizar que son un factor importante en el desarrollo del sistema inmune del bebé (Zhou et al, 2012). La observación de un estudio anterior, demostrando que los lactosomas  pueden ser absorbidos por macrófagos, apoya esta teoría ya que, en principio, tras incorporar los lactosomas los macrófagos podrían incorporar en su propio ADN la información genética contenida en los mismos (Lasser et al, 2011). Otro grupo de investigadores también demostró la capacidad de los lactosomas para influir en la respuesta inmune (Admyre et al, 2007; Admyre et al, 2008).

Asumo que en los próximos años aparecerán nuevos estudios con resultados asombrosos e interesantes. Y mientras yo sigo preguntándome qué significado tiene todo esto y que implicaciones puede llegar a tener no sólo en la diada madre-bebé "biológica", sino especialmente en los casos en los que los bebes son amamantados por mujeres diferentes a sus madres biológicas (Irmak et al, 2012)..

¿Podría ser una herramienta con la que la naturaleza transfiere información importante sobre el ambiente donde se va a criar el bebé? Por ejemplo: un bebé alimentado por mujeres cercanas a su madre biológica ¿Podría estar recibiendo información importante del pool genético de su comunidad que tal vez no le llegó por herencia de sus padres? Y en el caso de la lactancia de madres adoptivas, lo mismo ¿Podría ser una manera de preparar biologicamente al bebé para su nueva familia/comunidad y ambiente?

Preguntas abiertas que espero reciban respuesta con el tiempo. La leche humana nos sigue sorprendiendo y creo que a estas alturas ya nadie puede dudar de que dar el pecho es mucho más que alimento.