LABORATORIO DE URGENCIAS

ADN del Esperma y Susceptibilidad al Autismo de la Descendencia Paterna

                                                                                   Nicolas Garrido; Fabio Cruz; Rocio Rivera Egea; Carlos Simon; Ingrid                                                                             Sadler-RIggleman; Daniel Beck; Eric Nilsson; Michael Skinner
                                                                                                                    (Washington State University)

                                                                                                        Clinical Epigenetics (2021), vol 13; number 6

                                                                                                                   Resumido por: Tara Fernandes

El trastorno del espectro autista (TEA) es un trastorno neurológico complejo que implica déficits en la comunicación, comportamientos sociales y movimientos estereotipados. La prevalencia del TEA en 1975 se informó como 1 en 5000 y luego en 2009 como 1 en 110.
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos informaron una prevalencia de 1 en 88 en 2012 y luego de 1 en 68 en 2014. Aunque la mejora del diagnóstico y la concienciación actual han jugado un papel en este aumento, en particular en las primeras dos décadas (1975-2000), se cree que el aumento en las últimas dos décadas se debe a factores ambientales y moleculares. Esto está respaldado por estudios de gemelos y numerosos estudios ambientales. Los estudios genéticos que utilizan estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) han identificado múltiples mutaciones genéticas, pero están correlacionadas con solo un pequeño porcentaje de los pacientes con autismo. Un estudio reciente identificó alteraciones genéticas del esperma asociadas con el autismo en la descendencia. La combinación de mutaciones genéticas y epigenética alterada parece mejorar las asociaciones. Se ha sugerido que intervienen muchos tóxicos y factores específicos, pero en general se requiere un análisis más exhaustivo. Ahora se cree que los factores ambientales intervienen en la etiología del autismo.
Se han correlacionado varias alteraciones moleculares del genoma con la neurobiología del TEA; sin embargo, aún quedan por dilucidar por completo los factores ambientales, los procesos moleculares y la etiología específicos del autismo.
Aunque existe transmisión paterna y materna del TEA, la prevalencia de la transmisión paterna es mayor en la mayoría de las poblaciones. Uno de los principales factores que se propone que intervienen es la edad paterna, con un mayor porcentaje de riesgo del 28 % entre los 40 y los 49 años y casi el 70 % cuando se es mayor de 50 años. El aumento de la edad paterna se ha asociado con alteraciones epigenéticas de la metilación del ADN en los espermatozoides, incluidos genes específicos asociados con el autismo. Se ha demostrado que las alteraciones de la metilación del ADN asociadas con la edad paterna afectan la salud de la descendencia y la susceptibilidad a las enfermedades. Por lo tanto, el estudio actual controló la edad en el momento de la concepción y la recolección de muestras para la comparación. Además de los efectos de la edad paterna, la exposición ancestral y temprana a tóxicos, la nutrición anormal y el estrés también pueden afectar la metilación del ADN del esperma y potencialmente afectar la susceptibilidad de la descendencia a las enfermedades. El estudio actual fue diseñado para examinar la epigenética del esperma del padre (metilación del ADN) en familias con o sin hijos autistas. La hipótesis examinada es que las alteraciones específicas de la metilación del ADN del esperma del padre se correlacionarán con la susceptibilidad del hijo al autismo.
La epigenética se define como "factores y procesos moleculares alrededor del ADN que regulan la actividad del genoma independientemente de la secuencia del ADN y son mitóticamente estables". Los factores y procesos moleculares que se conocen actualmente son la metilación del ADN, las modificaciones de las histonas, los cambios estructurales de la cromatina, el ARN no codificante y la metilación del ARN. Cuando las alteraciones epigenéticas se programan en las células germinales (espermatozoides u óvulos), tienen el potencial de promover en las generaciones posteriores la herencia transgeneracional epigenética de enfermedades y alteraciones fenotípicas. Los factores ambientales que promueven estas alteraciones epigenéticas en la vida temprana tienen la capacidad de promover la herencia epigenética a las generaciones posteriores y aumentar drásticamente la susceptibilidad y la prevalencia de la enfermedad. El estudio actual fue diseñado para utilizar un enfoque de estudio de asociación de todo el epigenoma y desarrollar un posible biomarcador de esperma paterno para la susceptibilidad al autismo de la descendencia.
Las alteraciones epigenéticas (metilación del ADN) espermáticas específicas (es decir, biomarcadores) podría usarse para la susceptibilidad al autismo de la descendencia de un padre (es decir, paterno), y podrían considerarse aplicaciones en un entorno de reproducción asistida. Aunque las pruebas genéticas son comunes en la reproducción asistida y los diagnósticos preimplantacionales, el análisis epigenético es menos común.
Se han propuesto diagnósticos de metilación del ADN espermático para el uso en reproducción asistida. La disponibilidad de un biomarcador de metilación del ADN espermático para la susceptibilidad al autismo de la descendencia permitiría una mejor gestión clínica y considerar opciones de tratamiento temprano. Se utilizó un estudio de asociación de todo el epigenoma para las alteraciones de la metilación del ADN en el esperma de padres con o sin hijos autistas para identificar posibles alteraciones epigenéticas del esperma como un biomarcador de la susceptibilidad al autismo de la descendencia paterna.
Ahora, potencialmente, se puede utilizar esto para evaluar si un hombre va a transmitir el autismo a sus hijos. También es un gran paso hacia la identificación de qué factores podrían promover el autismo.
Descubrimos hace años que los factores ambientales pueden alterar la línea germinal, el esperma o el óvulo, la epigenética. Con esta herramienta podríamos hacer estudios más amplios basados ​​en la población para ver qué tipos de factores ambientales pueden inducir estos tipos con cambios epigenéticos.