de ciencias

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Columna de este mes es un cuento de dos ratas. Una rata recibió mucha atención de su madre cuando era joven; ella lamía sus pieles muchas veces al día. La rata otra tuvo una experiencia diferente. Su madre apenas lamía sus pieles en absoluto. Las dos ratas crecieron y resultaron para ser muy diferentes. La rata desatendida se asusta fácilmente por ruidos. Era reacio a explorar nuevos lugares. Cuando experimentó estrés, producen gran cantidad de hormonas. Mientras tanto, la rata que ha recibido más atención de su madre no fue tan fácil sobresalto, fue más curiosa y no sufrió oleadas de hormonas del estrés.

La misma historia básica ha repetido cientos de veces en una serie de laboratorios. Las ratas de experiencias habían cuando eran jóvenes modificado su comportamiento como adultos. Todos estamos intuir que esto es válido para el pueblo, también, si reemplaza lamiendo pieles con la escuela, televisión, problemas familiares y todas las experiencias que tienen los niños. Pero hay un gran rompecabezas escondidas debajo de esta realidad aparentemente obvio. Nuestro cerebro se desarrolla de acuerdo con una receta codificada en nuestros genes. Cada una de nuestras células de cerebro contiene el mismo conjunto de genes que nacimos con y utiliza esos genes para construir proteínas y otras moléculas durante toda su vida. La secuencia de ADN en los genes bastante es fijo. Para que experiencias producir cambios a largo plazo en nuestro comportamiento, debe de alguna manera llegar a nuestro cerebro y alterar el funcionamiento de los genes.

Neurólogos ahora a asignar ese mecanismo. Nuestras experiencias realmente no reescribir los genes en nuestro cerebro, parece, pero sí pueden hacer algo casi tan poderoso. Pegado a nuestro ADN son miles de moléculas que apagar algunos genes y permitan que otros genes que activa. Nuestras experiencias físicamente pueden reorganizar el patrón de los conmutadores y, en el proceso de cambiar el funcionamiento de nuestras células del cerebro. Esta investigación tiene una implicación verdaderamente emocionante: puede ser posible para reorganizar que nosotros mismos patrón y así aliviar el pueblo de trastornos psiquiátricos como la depresión y la ansiedad severa. De hecho, los científicos ya están suavizando los síntomas en ratones.

Dos familias de moléculas de realizan ese tipo de regulación genética. Una familia compuesta de grupos metilo, gorras moleculares de carbono e hidrógeno. Una cadena de grupos metilo conectado a un gen puede impedir que una celda leer la secuencia de ADN. Como resultado, la célula no puede producir proteínas o otras moléculas de ese gen particular. La otra familia se compone de bobinado de proteínas, moléculas que contienen ADN en bobinas. Apretando las bobinas, estas proteínas pueden ocultar ciertos genes; relajando las bobinas, pueden permitir genes se active.

Juntos los grupos metilo y bobinadas de proteínas, lo que los científicos llaman el epigenoma — son esenciales para el cerebro para convertirse en un cerebro en primer lugar. Un embrión comienza como pequeños grupos de células idénticas. Como las células se dividen, heredan los mismos genes, pero sus marcas epigenéticas cambian. Como división continúa, las células pasan abajo no sólo sus genes pero sus marcas epigenéticas esos genes. Combinación particular de cada celda de genes activos y silenciosas ayuda a determinar qué tipo de tejido dará lugar a, hígado, corazón, cerebro y así sucesivamente. Marcas epigenéticas son notablemente duraderas, razón por la cual no despierta para encontrar que su cerebro ha empezado a convertirse en un páncreas.

Sin embargo, nuestra experiencia puede reescribir el código epigenético, y estas experiencias pueden comenzar incluso antes de que nos estamos nacidos. A fin de establecer el patrón adecuado de Marcas epigenéticas, por ejemplo, embriones necesitan para obtener la materia prima de sus madres. Un ingrediente crucial es un nutriente llamado folato, que se encuentra en muchos alimentos. Si las madres no obtener suficiente ácido fólico, sus hijos por nacer podrán establecer un patrón de deterioro de Marcas epigenéticas que hace que sus genes no funcione correctamente. Estas marcas erróneas podrían conducir a la espina bífida, una enfermedad en la que la columna vertebral no formar completamente.

Otros productos químicos pueden interferir con marcas epigenéticas en embriones. El año pasado, Feng C. Zhou, de la Universidad de Indiana encontraron que cuando las ratas de laboratorio embarazadas consumen una gran cantidad de alcohol, las Marcas epigenéticas con sus embriones se cambiaron dramáticamente. Como resultado, genes en sus cerebros encenderán y apagar en un patrón anormal. Sospechosos de Zhou que esta reescritura del código epigenético es lo que causa los síntomas devastadores del síndrome de alcoholismo fetal, que se asocia con baja IQ y problemas de comportamiento.

Aún después del nacimiento pueden cambiar las Marcas epigenéticas en el cerebro. En la última década, Michael Meaney, neurobiólogo en la Universidad de McGill y sus colegas han estado produciendo uno de los estudios más detallados de la experiencia puede reprogramar los genes del cerebro. Ellos están descubriendo las bases moleculares de la historia de las dos ratas.

Las diferencias entre las ratas que se lamía mucho y los que se lamía sólo un poco no surgen de las diferencias en sus genes. Meaney descubrió en un experimento de crías de ratas recién nacidos. Tomó PUP cuyas madres que no lamen mucho y los colocan con fomentan las madres que lamía mucho y viceversa. La experiencia de los cachorros con su madre adoptiva, no los genes que han heredado de sus madres biológicas — determina su personalidad como adultos.

Para averiguar cómo lamiendo había alterado las ratas, Meaney y sus colegas examinar detenidamente en los cerebros de los animales. Descubrieron grandes diferencias en el hipocampo de las ratas, una parte del cerebro que ayuda a organizar los recuerdos. Las neuronas en el hipocampo regulan la respuesta al estrés hormonas haciendo receptores especiales. Cuando los receptores agarrar una hormona, las neuronas responden por bombear proteínas que activan una cascada de reacciones. Estas reacciones se propagan a través del cerebro y llegar a las glándulas suprarrenales, poner un freno en la producción de hormonas del estrés.

En el fin de que los receptores de hormonas, sin embargo, el hipocampo primero debe recibir señales. Esas señales encender una serie de genes, que finalmente causar las neuronas en el hipocampo para construir los receptores. Meaney y sus colegas descubrieron algo inusual en uno de estos genes, conocidos como el gen receptor de glucocorticoides: el segmento de ADN que sirve como el conmutador para este gen era diferente en las ratas que tiene mucho de yeites, en comparación con los que no lo hicieron. En las ratas sin mucho lamiendo el conmutador para el gen receptor de glucocorticoides fue coronado por grupos metilo y las neuronas en las ratas underlicked no produjo tantos receptores. Por lo tanto, las neuronas del hipocampo eran menos sensibles a las hormonas de estrés y pudieron menos tamp en respuesta al estrés de los animales. Como resultado, las ratas underlicked fueron permanentemente estresadas.

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