Epigenetics in asthma Epigenética en asma

Abstract

<p class="MsoNormal" style="text-align: justify; line-height: 200%; margin: 0cm 0cm 0pt; mso-layout-grid-align: none;"><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt; mso-ansi-language: EN-US;" lang="EN-US">Asthma is a chronic respiratory disease with a high heritability. It has been postulated that several genes with variable effects are involved in its pathogenesis along with environmental factors. It has been suggested that epigenetic mechanisms can mediate the effects of environmental factors on the onset and progression of the disease. Epigenetics describes inheritable changes in gene expression inherited during meiosis and mitosis that are not encoded in the DNA sequence. They include DNA methylation/ demethylation, acetylation, deacetylation, ubiquitination, SUMOylation and phosphorylation of histones, changes in microARN and alterations of chromatine. In this article we review some findings that establish a relationship between some epigenetic mechanisms and the inflammatory process in asthma and exposure to environmental factors. They include increasing the activity of histone acetyl-transferases and the expression of histone acetylating enzymes, decrease of deacetylating enzymes in the lungs of asthmatics; increased expression of the transcription factor NF-</span><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt;">κ</span><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt; mso-ansi-language: EN-US;" lang="EN-US">B in the allergic inflammatory process, changes in methylation/demethlylation of DNA during the differentiation of lymphocytes and the stimulation/suppression of IL-4 and IFN</span><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt;">γ</span><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt; mso-ansi-language: EN-US;"> <span lang="EN-US">genes, respectively.</span></span></p><p class="MsoNormal" style="text-align: justify; line-height: 200%; margin: 0cm 0cm 0pt; mso-layout-grid-align: none;"><span style="line-height: 200%; font-family: ";Times New Roman";,";serif";; font-size: 12pt; mso-ansi-language: EN-US;" lang="EN-US">Smoking, bacterial and viral infections, maternal diet and environmental pollution are also factors that trigger epigenetic processes such as histone acetylation and induction of inflammatory cytokines, inactivation of histone deacetytransferases, polarization of the immune response toward the Th2 type and increased production of IgE and cytokines of this profile. We review the epigenetic effects resulting from therapy with corticosteroids and theophylline, and other factors that might influence the risk of asthma in childhood such as maternal intake of fruits, vegetables, fish oils, vitamins, minerals, and the use of probiotics and antibiotics during pregnancy.</span></p> <span style="font-family: 'Times New Roman';"><span style="font-size: small;"><p class="MsoNormal" style="text-align: justify; line-height: 200%; margin: 0cm 0cm 0pt; mso-layout-grid-align: none;"><span style="line-height: 200%; font-family: ">El asma es una enfermedad respiratoria crónica con alta heredabilidad. Se ha propuesto que en su patogénesis participan varios genes con efectos variables al igual que factores ambientales, y se ha sugerido que los mecanismos epigenéticos pueden mediar parte del efecto de los factores ambientales en el comienzo y la evolución de la enfermedad. La epigenética describe los cambios en la expresión génica heredables durante las mitosis y meiosis que no son codificados en la secuencia de ADN. Ellos incluyen la metilación o desmetilación del ADN y la acetilación, desacetilación, ubiquitinación, sumoilación y fosforilación de histonas, cambios en los microARN y alteraciones cromatínicas. En esta revisión se describen hallazgos que establecen una relación entre algunos mecanismos epigenéticos y el proceso inflamatorio y la exposición a factores ambientales en el asma. Ellos incluyen: el aumento en la actividad de las acetilasas de histonas y de la expresión de las enzimas acetiladoras; la disminución de las enzimas desacetiladoras en los pulmones de individuos asmáticos; el aumento de la expresión del factor nuclear NF-κB durante el proceso inflamatorio alérgico; cambios en la metilación/desmetilación del ADN durante la diferenciación de los linfocitos y la estimulación/supresión de genes como los de la IL-4 y el IFN-γ, respectivamente. El humo del cigarrillo, las infecciones bacterianas y virales, la dieta materna y la polución ambiental son otros factores que desencadenan procesos epigenéticos como la acetilación de histonas, la inducción de citoquinas inflamatorias, la inactivación de las desacetilasas de histonas, la polarización de la respuesta inmune hacia el tipo Th2 y una mayor producción de IgE y citoquinas de este perfil. Se revisan también los efectos epigenéticos resultantes de la terapia con corticoides y teofilina y otros factores que podrían influir en el riesgo de <span style="mso-spacerun: yes;"> </span>asma <span style="mso-spacerun: yes;"> </span>en la <span style="mso-spacerun: yes;"> </span><span style="mso-spacerun: yes;"> </span>infancia <span style="mso-spacerun: yes;"> </span>como la ingesta materna de frutas, </span></p><p class="MsoNormal" style="text-align: justify; line-height: 200%; margin: 0cm 0cm 0pt; mso-layout-grid-align: none;"><span style="line-height: 200%; font-family: ">legumbres, aceites de pescado, vitaminas, minerales y probióticos y el uso de antibióticos durante el embarazo.</span></p></span></span>

Keywords

• Alergia, Asma, Cromatina, Histonas, Metilación