La sociogenómica , también conocida como genómica social , es el campo de investigación que examina por qué y cómo diferentes factores y procesos sociales (por ejemplo, estrés social, conflicto, aislamiento, apego, etc.) afectan la actividad del genoma. [1] [2] La genómica social como campo es muy joven (<20 años) y fue estimulada por el conocimiento científico de que la expresión de genes en sus productos génicos, aunque no la secuencia de ADN en sí, se ve afectada por el entorno externo. . [3] Por tanto, los investigadores de genómica social han examinado el papel de los factores sociales (por ejemplo, aislamiento, rechazo) en la expresión de genes individuales o, más comúnmente, agrupaciones de muchos genes (es decir, perfiles de genes o programas de genes).
Historia
A principios de la década de 2000, Gene E. Robinson [1] [4] en la Universidad de Illinois llevó a cabo un trabajo inicial sobre este tema en sistemas de modelos animales, como el pinzón cebra , la abeja y el cíclido , entre otros. En 2007, Steve Cole de UCLA publicó el primer estudio de factores sociales, en este caso conexión social, sobre la expresión de genes de células inmunes entre adultos mayores sanos. [5] Poco después, Youssef Idaghdour y sus colegas publicaron una serie de artículos que analizaban el papel de los factores ambientales en la expresión génica en todo el genoma, donde encontraron que solo el 5% de la variación en la expresión genómica era atribuible a factores genéticos ( es decir, variación de secuencia en el genoma) mientras que hasta la mitad se debió al entorno de vida del individuo, ya sea urbano o rural. [6] Estos estudios prepararon el escenario para analizar la modulación ambiental de la expresión génica, incluidas las influencias sociales.
Vías biológicas
Los 23 pares de moléculas de ADN llamadas cromosomas contienen los aproximadamente 21.000 genes que componen el "modelo humano". Sin embargo, para que este modelo tenga algún efecto biológico, debe transcribirse a ARN y luego a proteínas . Este proceso de traducción, o "activación" de un gen a sus productos génicos finales se denomina expresión génica . La expresión genética está lejos de ser aleatoria, lo que permite la diferenciación y especialización de diferentes tipos de células con genomas idénticos. Los factores de transcripción son las proteínas que controlan la expresión génica y pueden aumentar (es decir, un activador) o disminuir (es decir, un represor) la expresión. Existen múltiples factores de transcripción que responden al entorno interno de la célula (por ejemplo, para mantener la diferenciación celular), pero varios también parecen responder a factores externos que incluyen varias hormonas , neurotransmisores y factores de crecimiento . La suma total de genes expresados en ARN en una población particular de células se denomina transcriptoma .
La investigación ha demostrado que la actividad de los perfiles o programas genéticos puede verse afectada por los entornos físicos y sociales en los que habitan los seres humanos. El patrón de cambios relacionados con el estrés social en la expresión génica ha sido denominado por Steve Cole y George Slavich en UCLA como una respuesta transcripcional conservada a la adversidad (CTRA). [7] En situaciones saludables, el sistema inmunológico humano se inclina hacia la preparación antiviral. Sin embargo, en condiciones de estrés social, parece haber un cambio hacia procesos inmunológicos proinflamatorios que incluyen la producción de diversas citocinas proinflamatorias, incluidas IL-1β e IL-6 . Simultáneamente, el estrés social se asocia con la regulación a la baja de productos génicos antivirales, incluido el interferón tipo 1 y los isotipos de anticuerpos específicos (por ejemplo, inmunoglobulina G ). Este patrón de transcripción proinflamatoria regulada al alza junto con la transcripción antiviral regulada a la baja desafió la creencia anterior de que el estrés social era generalmente inmunosupresor.
Se ha propuesto una explicación evolutiva del origen de la CTRA, caracterizada por una mayor expresión de genes proinflamatorios y una supresión de la expresión de genes antivirales. Desde una perspectiva evolutiva, el contacto social frecuente de homo-sapiens aumenta la probabilidad de infección viral. Por lo tanto, un sesgo hacia la preparación antiviral sería adaptativo. Sin embargo, en condiciones de estrés social, la regulación positiva de la expresión de genes proinflamatorios prepara al cuerpo para lidiar mejor con las lesiones corporales y las infecciones bacterianas, que es más probable en condiciones de estrés social, ya sea a través del contacto humano hostil o una mayor vulnerabilidad depredadora debido a separación del grupo social. Sin embargo, en la era moderna, es más probable que la elevación crónica de la expresión de genes proinflamatorios producida por el estrés social resulte en enfermedades relacionadas con la inflamación, incluidos varios cánceres , enfermedades cardiovasculares y artritis reumatoide . Al mismo tiempo, la regulación a la baja de la expresión de genes antivirales deja al individuo más vulnerable a infecciones virales como la gripe y el resfriado común .
La transducción de señales sociales es el proceso a través del cual los factores sociales influyen en el transcriptoma . Este proceso está mediado por el sistema nervioso central a través de cambios en las señales hormonales y de neurotransmisores . Por ejemplo , las catecolaminas , la clase de neurotransmisores que incluye la dopamina y la noradrenalina , se han relacionado con respuestas a factores estresantes agudos, incluida la respuesta de lucha o huida , y también parecen modular la transcripción de múltiples factores de transcripción que afectan los genes inflamatorios y antivirales. . La liberación de norepinefrina , por ejemplo, da como resultado la activación del factor de transcripción CREB , a través de la actividad de los receptores β-adrenérgicos . Entonces, CREB puede regular positivamente la transcripción de muchos genes diferentes. Por lo tanto, a través de los efectos de los sistemas de neurotransmisores canónicos como las catecolaminas , los factores de estrés social pueden penetrar el núcleo de varios tipos de células y alterar los perfiles de transcripción de genes dentro de estas células.
Otros factores de transcripción que se sabe que responden a factores sociales incluyen algunos factores ampliamente relacionados con la neurobiología de la amenaza, incluido NF-κB (que, además de CREB, es un factor de transcripción ampliamente implicado que afecta la expresión de genes proinflamatorios), adenosina cíclica monofosfato ( cAMP ), glucocorticoides (en particular insensibilidad a glucocorticoides, donde las vías inflamatorias son inusualmente insensibles a la regulación negativa por glucocorticoides) y factores de transcripción de interferón (que median la depresión de la inmunidad antiviral).
También se han propuesto como posibles mecanismos biológicos factores epigenéticos que incluyen la metilación del ADN y la modificación de histonas . Por ejemplo, se ha demostrado que el maltrato infantil en modelos de roedores y seres humanos altera la epigenética del gen del receptor de glucocorticoides. [8] [9] Las influencias epigenéticas sobre los resultados genómicos sociales aún se desconocen en gran medida en la actualidad y requieren investigación adicional.
Efectos longitudinales
Si bien la mayoría de las investigaciones experimentales de genómica social ha dilucidado el papel del estrés social agudo en el CTRA, se ha propuesto que los factores sociales pueden, en algunas circunstancias, promover una modulación más persistente del transcriptoma humano. Varios productos génicos proinflamatorios, incluidas múltiples citocinas, existen en un sistema recursivo en el que su presencia promueve su propia transcripción. Desde un punto de vista psicológico, la experiencia de los estresores sociales puede, en ciertos individuos, promover la experiencia de futuros estresores sociales, como en la teoría de la depresión de generación de estrés, donde los síntomas depresivos aumentan la probabilidad de futuros eventos estresantes. [10] [11] Se necesitan estudios futuros para probar si las diferencias individuales en la magnitud del CTRA están relacionadas biológicamente con la generación de estrés.
Relación con la salud
La investigación epidemiológica ha demostrado que los factores sociales, incluido el aislamiento social, pueden tener grandes efectos sobre diversas enfermedades y la mortalidad por todas las causas. [12] La genómica social representa un mecanismo plausible que sirve a este vínculo entre el entorno social y el riesgo de enfermedad. Por ejemplo, los individuos que tienen aislamiento social crónico tienen diferentes perfiles de transcriptomas para genes relacionados con factores del sistema inmunológico, incluida la expresión elevada de genes de citocinas proinflamatorias y la expresión deprimida de genes antivirales. [5] Los individuos crónicamente aislados también tienen más probabilidades de desarrollar enfermedades relacionadas con la inflamación, lo que proporciona una conexión biológica plausible entre las variables sociales (p. Ej., Aislamiento, rechazo, estrés social y nivel socioeconómico) y el riesgo de enfermedad y la mortalidad, es decir, una mayor inflamación mediada por diferenciales la expresion genica. [13] [14] Aunque esta línea de investigación es relativamente joven, los estresores sociales agudos y crónicos se han relacionado con la expresión génica alterada en varios tejidos además de las células inmunes, incluido el tejido mamario , los ganglios linfáticos y las células cerebrales , y en tejidos enfermos. incluyendo cáncer de ovario , próstata y mama .
Al mismo tiempo, los estresores sociales crónicos hacen que el individuo sea más susceptible a la infección viral como consecuencia de la regulación a la baja de la expresión génica antiviral. La mayor susceptibilidad a diversas infecciones virales mantuvo la hipótesis de que el estrés social era generalmente inmunosupresor y sólo recientemente, a través de la investigación genómica social, se ha desafiado la hipótesis inmunosupresora.
Una observación constante en la investigación de genómica social es que la percepción de los factores de estrés social es un predictor más fuerte y confiable del CTRA que la presencia objetiva del factor de estrés social. [15] Por ejemplo, la percepción subjetiva del aislamiento es un predictor más fuerte de la expresión génica proinflamatoria que el tamaño objetivo de la red social. Este control neurocognitivo de la CTRA sugiere que alterar la percepción de una persona de su situación social, por ejemplo, utilizando habilidades perfeccionadas en la terapia cognitiva, puede aliviar las consecuencias negativas del estrés social y la CTRA. [dieciséis]
Referencias
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