Epidemiologia Genetica

EPIDEMIOLOGIA GENETICA

Dr. Octavio Cansigno Gutiérrez

Concepto • La epidemiología genética es una disciplina relativamente reciente que estudia la interacción entre los factores genéticos y ambientales que dan origen a las enfermedades del ser humano.

Los métodos de la epidemiología genética • Las estrategias de investigación en epidemiología genética son de dos tipos: descriptivas y analíticas.

Los métodos de la epidemiología genética • Las descriptivas, tanto en el nivel poblacional como familiar, se basan en el estudio del tiempo, el lugar y la persona.

Los métodos de la epidemiología genética • Los estudios analíticos, por el contrario, tienen como objetivo identificar la función de factores genéticos en la historia natural de las enfermedades, tanto en poblaciones como en familias.

Estudios de recurrencia familiar • Un aspecto fundamental de la epidemiología genética es el estudio de la agregación (o recurrencia) de ciertas enfermedades en determinadas familias.

Recurrencia familiar • ¿Hay enfermedades que afectan a varios miembros de una misma familia?

Recurrencia familiar • ¿Se relaciona dicha agregación familiar con una exposición ambiental común, con una susceptibilidad heredada, o con una herencia cultural de factores de riesgo?

Recurrencia familiar • De existir, ¿cómo se hereda la susceptibilidad genética?

Recurrencia familiar • De existir, ¿cómo se hereda la susceptibilidad genética?

Recurrencia familiar • La observación de la prevalencia de cierta enfermedad en familiares de los casos índice (caso índice es el individuo afectado por medio del cual se incorpora su familia al estudio) de los controles (individuos no afectados) permite determinar la existencia de una agregación familiar.

Enfermedades monogénicas y enfermedades complejas. • Las enfermedades humanas con un componente genético pueden clasificarse en dos tipos: enfermedades monogénicas y enfermedades complejas.

Enfermedades monogénicas. • Son habitualmente fáciles de diagnosticar. • Que una persona padezca o no la enfermedad depende únicamente de un cambio en la secuencia del ADN

Enfermedades monogénicas. • Un ejemplo de este tipo de enfermedades es la fenilcetonuria, también conocida como PKU. La PKU es debida a un cambio en la secuencia del gen que produce la enzima fenilalanina hidroxilasa (situado en el cromosoma 12)

Enfermedades monogénicas. • Lo que se traduce en la ausencia de dicha enzima y por tanto la incapacidad de metabolizar el aminoácido tirosina a partir de fenilalanina en el hígado.

Enfermedades monogénicas. • Este tipo de enfermedades se observan habitualmente en miembros de una misma familia, ya que comparten la mutación original que produce la enfermedad y que se originó en algún ancestro común a todos ellos.

Enfermedades complejas. • Están determinadas por un sistema complejo de interacciones entre cambios genéticos concretos en más de un gen.

Enfermedades complejas. • A diferencia de las enfermedades monogénicas, el poseer las variantes alélicas de riesgo no determina con un 100% de seguridad el padecer la enfermedad, sino que está modulado por factores ambientales, como pueden ser la nutrición o el estilo de vida.

Enfermedades complejas. • Las enfermedades más comunes en los seres humanos hoy día, como pueden ser la diabetes, el cáncer o las enfermedades cardiovasculares, están dentro de esta categoría. Son enfermedades complejas, en las que su aparición depende de una serie de factores genéticos y ambientales.

Diagrama de los factores que afectan a la salud humana

Las cartas de la vida • Una analogía clásica que nos permitirá entender la interacción entre genética, ambiente y salud es la del juego de cartas: cuando nacemos recibimos un genoma de cada uno de nuestros padres, que sería como la mano de cartas que recibimos al empezar el juego.

Las cartas de la vida • En este juego no hay descartes, y aunque tengamos una mala mano, tendremos que jugar con ella.

Las cartas de la vida • En el caso de obtener muy «buenas cartas» en el reparto (un buen conjunto de variantes genéticas con pocas predisposiciones a enfermedades), por poco que se sepa jugar, es muy posible que consiga ganar la partida.

Las cartas de la vida • Si comparamos esta situación con nuestros genes, aquellas personas que reciban de sus padres un buen conjunto de variantes genéticas, sin predisposiciones genéticas importantes a ninguna enfermedad, podrán «ganar la partida» y vivir sin enfermar un largo periodo de tiempo.

Las cartas de la vida • En el caso de haber recibido «malas cartas» (una mayor predisposición genética a enfermedades complejas), no significa que estemos abocados a un futuro de enfermedad. Nos costará más ganar, tendremos que saber jugar mejor para poder hacerlo, pero será posible.

Las cartas de la vida • A nivel biológico, recibir malas cartas significa recibir una o más variantes de riesgo para alguna enfermedad importante.

Las cartas de la vida • En este caso, si conocemos a qué enfermedad tenemos una mayor predisposición, o qué variantes de riesgo tenemos en nuestro genoma, podremos reducir el componente de riesgo ambiental modificando y adaptando nuestra nutrición o nuestro estilo de vida a las necesidades concretas de las variantes de riesgo genéticas.

• Con una Nutrición Personalizada podremos mantener una buena salud durante un mayor periodo de tiempo.

Nutrición personalizada • Nutrigenética estudia la influencia de

las diferentes variantes genéticas individuales en la interacción entre dieta y estado de salud. Su objetivo es la detección de variantes génicas que influyen en el riesgo de padecer determinadas enfermedades relacionadas con la dieta.

Nutrición personalizada • Por ejemplo, el gen de la metiltetrahidrofolato reductasa (MTHFR) presenta dos posibles nucleótidos en la posición 677 de la secuencia nucleotídica, una citosina (C) o una timina (T), dando lugar a dos posibles versiones de la proteína, una con el aminoácido alanina y la otra con el aminoácido valina, respectivamente.

Nutrición personalizada • Se ha observado que en aquellas personas que poseen la variante T en sus dos copias del gen (homocigotos TT), la enzima MTHFR es termolábil (se destruye fácilmente con el calor corporal) y tiene por tanto una actividad significativamente menor que en aquellas personas con dos variantes C (homocigotos CC) o con una variante C y una T (heterocigotos CT).

Nutrición personalizada • Al ser vital esta enzima para reducir los niveles de homocisteína (una molécula asociada al riesgo de enfermedades cardiovasculares), estos individuos, que constituyen el 20-40% de la población europea, presentan habitualmente altos niveles de dicha molécula, y por tanto un elevado riesgo de padecer dolencias cardiovasculares y otras enfermedades.

Nutrición personalizada • Esta falta de actividad enzimática puede compensarse con la presencia de ácido fólico en la dieta, por lo que aquellos individuos homocigotos TT (individuos con la variante termolábil de la enzima MTHFR) que llevan una dieta rica en ácido fólico, presentan unos niveles de homocisteína en plasma similares a los individuos con la variante normal del gen, reduciendo así su riesgo innato (genético) de padecer enfermedades cardiovasculares.

TAREA-DEFINICIONES • • • • • • • •

Genotipo Fenotipo Gen Alelo Homocigoto Heterocigoto Genoma ADN

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