Interactions between genes and the environment. Epigenetics in allergy / Interacciones genes-ambiente. Epigenética en alergia

ABSTRACT

Epigenetics is defined as those inheritable changes occurring in gene expression, without actual modification in the genic DNA sequence. Epigenetic factors are chemically stable, potentially reversible, and can be modulated or induced by environmental factors. In the case of allergic disease, epigenetics could explain not only the discordances observed between monozygous twins but also phenomena such as incomplete penetrance, variable expression, gender and progenitor effects, and sporadic cases. In this sense, the hypothesis of hygiene is of great relevance in that it integrates genetic and epidemiological data in the context of environmental exposures. Among the different epigenetic factors, mention must be made of DNA methylation, covalent histone modifications, and other mechanisms that include different protein complexes and RNA-mediated modifications. The regulatory effect of these phenomena upon immune response has important implications for allergic diseases. At present, different lines of pharmacological research are being conducted, based on the modulation of epigenetic factors, modifying expression of the genes that encode for proteins implicated in allergic processes. Among such modulators, mention can be made of antisense oligonucleotides, ribozymes and interference RNA. The applications of epigenetics to the diagnosis and treatment of allergic disorders offer a very promising future of this specialty

RESUMEN

La Epigenética se define como aquellos cambios heredables que se producen en la expresión génica sin modificar la secuencia de DNA. Los factores epigenéticos se caracterizan por ser químicamente estables, potencialmente reversibles y modulables o inducibles por factores ambientales. En el caso de las enfermedades alérgicas la epigenética podría contribuir a explicar no sólo las discordancias observadas en los gemelos monocigóticos, sino también fenómenos como la penetrancia incompleta, la expresión variable, los efectos del sexo y del progenitor de origen y los casos esporádicos. En este sentido, la hipótesis de la higiene cobra gran relevancia al integrar datos genéticos y epidemiológicos en el marco de las exposiciones ambientales. Entre los factores epigenéticos destacan la metilación del DNA, las modificaciones covalentes de las histonas y otros mecanismos que incluyen distintos complejos proteicos y las modificaciones mediadas por RNA. El efecto regulador de estos fenómenos sobre la respuesta inmune tiene grandes implicaciones en las enfermedades alérgicas. En la actualidad se están desarrollando distintas líneas de investigación farmacológica basadas en la modulación de los factores epigenéticos, modificando la expresión de los genes que codifican proteínas implicadas en los procesos alérgicos. Entre estos moduladores destacan los oligonucleótidos antisentido, las ribozimas y los RNA de interferencia. Las aplicaciones de la epigenética al diagnóstico y tratamiento de las enfermedades alérgicas abre un campo muy esperanzador en el futuro de esta especialidad