El término ADN basura se utiliza desde hace décadas, a pesar de que cada vez se es más consciente de que se trata de un término erróneo. Al fin y al cabo, «basura» conlleva una connotación de inutilidad, cuando quizá sea más exacto decir que la ciencia aún desconoce las diversas funciones de esta categoría de ADN.
En un estudio publicado recientemente por la Facultad de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California (USC), los investigadores descubrieron que el llamado ADN basura ayuda a regular el ritmo circadiano, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo este tipo de ADN poco conocido puede tener un impacto real en la salud y el bienestar general.
¿Qué es el ADN basura?
Mientras estudiaba las mutaciones del ADN, el genetista Susumu Ohno acuñó el término ADN basura en 1972. Utilizó la expresión para describir las copias adicionales o incompletas de genes que se encuentran en las secuencias de ADN. Algunas teorías consideran que estas secciones del ADN son vestigios del proceso evolutivo y carecen de verdadera función en el ser humano moderno. El uso del término dentro de la comunidad científica se amplió para abarcar secuencias del ADN humano que no producen proteínas y que parecen, en el marco de los conocimientos actuales, no tener una finalidad biológica evidente.
Sin embargo, a medida que los científicos aprendían más sobre el ADN humano, se hizo evidente que parte del llamado ADN basura desempeña un papel importante en la regulación de la expresión génica y otras funciones biológicas, como la unión de proteínas reguladoras. De hecho, a medida que se amplían los conocimientos sobre esta categoría de ADN, algunos científicos creen que ha llegado el momento de dejar de lado el término ADN basura. Con su reciente estudio, los investigadores de la Facultad de Medicina Keck han podido realizar una importante contribución para comprender mejor el papel de esta categoría de ADN.
Cómo ayuda el ADN basura a regular el ritmo circadiano
Según ha explicado el catedrático de neurología, ingeniería biomédica y biología computacional cuantitativa de la Facultad de Medicina Keck, Steve Kay, existen aproximadamente entre 110 y 120 micro RNAAS (miRNAs ) que ayudan a regular el ritmo circadiano general a través de su acción sobre los relojes circadianos a nivel celular. Categorizados en el pasado como ADN basura, los miARN son nucleótidos no codificantes.
Según los investigadores, pequeñas cadenas de estos miARN crean una especie de red, formando lo que describen como un sistema regulador de todo el genoma. Estos relojes biológicos más pequeños forman parte de un sistema regulador mucho mayor, supervisado y sincronizado por un reloj maestro en el cerebro, que funciona como base del ritmo circadiano general.
Experimentando con ratones, los investigadores desactivaron grupos de miARN en varios tipos de tejidos, incluidos los cerebrales y pulmonares. Además de producir cambios en el comportamiento de los ratones, los investigadores descubrieron que la desactivación de grupos de miARNs en cada tipo de tejido afectaba al ritmo circadiano de forma diferente. Esto llevó a los investigadores a creer que la acción reguladora de los miARNs es específica del tipo de tejido en el que están presentes.
Comprender los relojes corporales
El cuerpo es un sistema muy complejo en el que cada día se producen innumerables reacciones químicas. Los relojes corporales, o relojes biológicos, se encuentran en casi todos los órganos y tejidos del cuerpo, organizando el tiempo de sus funciones durante un periodo de 24 horas.
Incluso a nivel celular, hay relojes biológicos que funcionan según un ciclo circadiano, o de aproximadamente 24 horas. La alteración de estos relojes biológicos puede contribuir a diversas enfermedades y trastornos crónicos, razón por la cual los científicos tratan de profundizar en el conocimiento de estos sistemas reguladores fundamentales.
El ritmo circadiano y la salud
La conexión entre el ritmo circadiano y la salud ya está bien establecida. La alteración del ritmo circadiano se ha relacionado firmemente con un mayor riesgo de padecer una amplia gama de enfermedades físicas, como algunos tipos de cáncer, diabetes, obesidad y cardiopatías. El deterioro de la función cognitiva y los trastornos del estado de ánimo también se han relacionado con la alteración del ritmo circadiano. Las alteraciones del ritmo circadiano suelen estar causadas por alteraciones del ciclo del sueño.
La disminución de la exposición a la luz natural, el aumento de la exposición nocturna a la luz artificial y el trabajo por turnos son algunas de las causas principales de las alteraciones del ciclo del sueño. Un ciclo de sueño alterado puede provocar desequilibrios hormonales. Estos desequilibrios hormonales contribuyen a numerosas enfermedades y afecciones crónicas, como el cáncer de mama y los trastornos del sistema metabólico. La alteración del ritmo circadiano también puede afectar a la eficacia de los tratamientos de estas enfermedades.
Potencial para el tratamiento y la prevención de enfermedades
A los investigadores de la Facultad de Medicina Keck les sorprendió hasta qué punto lo que se ha considerado ADN basura ayuda a regular el ritmo circadiano a nivel celular, y les animó la promesa que encierra este descubrimiento. Entender cómo influyen los miARN en el reloj corporal del tejido pulmonar, por ejemplo, podría dar lugar a tratamientos más eficaces contra el asma y otras afecciones pulmonares crónicas. Un conocimiento más profundo de cómo influyen los miARN en el reloj corporal del tejido cerebral podría conducir a la prevención de dolencias como el Alzheimer. El catedrático Kay se refirió a las muchas posibilidades médicas de conocer mejor la mecánica de funcionamiento de los ritmos circadianos en los distintos tipos de tejido humano.
