Sociogenómica

La sociogenómica , también conocida como genómica social , es el campo de investigación que examina por qué y cómo diferentes factores y procesos sociales (p. ej., 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 impulsada por la comprensión científica de que la expresión de los genes a sus productos genéticos, aunque no la secuencia de ADN en sí, se ve afectada por el entorno externo. ^{[ 3 ]} Los investigadores de genómica social han examinado así el papel de los factores sociales (p. ej., aislamiento, rechazo) en la expresión de genes individuales, o más comúnmente, grupos de muchos genes (es decir, perfiles genéticos o programas genéticos).

A principios de la década de 2000, Gene E. Robinson ^{[ 1 ] [ 4 ]} de la Universidad de Illinois , entre otros, realizó trabajos iniciales sobre este tema en sistemas modelo animales, como el pinzón cebra , la abeja melífera y el cíclido . En 2007, Steve Cole de la UCLA publicó el primer estudio sobre factores sociales, en este caso la conexión social, en la expresión génica de células inmunitarias en 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 a lo largo del 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 debía al entorno de vida del individuo, ya fuera urbano o rural. ^{[ 6 ]} Estos estudios sentaron las bases para analizar la modulación ambiental de la expresión génica, incluidas las influencias sociales.

Los 23 pares de moléculas de ADN , denominados cromosomas, contienen aproximadamente 21 000 genes que conforman el "plan maestro humano". Para que este plan maestro tenga algún efecto biológico, debe transcribirse a ARN y, posteriormente, a proteínas . Este proceso de traducción, o "activación" de un gen para producir sus productos finales, se denomina expresión génica . La expresión genética dista mucho de ser aleatoria, permitiendo la diferenciación y especialización de distintos tipos celulares con genomas idénticos. Los factores de transcripción son las proteínas que controlan la expresión génica, y pueden aumentarla (es decir, son activadores) o disminuirla (es decir, son represores). 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, como hormonas , neurotransmisores y factores de crecimiento . El conjunto de genes expresados ​​en ARN en una población celular determinada se denomina transcriptoma .

Las investigaciones han demostrado que la actividad de los perfiles genéticos o programas genéticos puede verse afectada por los entornos físicos y sociales que habitan los humanos. El patrón de cambios en la expresión genética relacionados con el estrés social 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 inmunitario humano está predispuesto a la preparación antiviral. Sin embargo, en condiciones de estrés social parece haber un cambio hacia procesos inmunológicos proinflamatorios , incluida la producción de varias citocinas proinflamatorias como IL-1β e IL-6 . Simultáneamente, el estrés social se asocia con la regulación negativa de productos genéticos antivirales, incluido el interferón tipo 1 y los isotipos de anticuerpos específicos (por ejemplo, inmunoglobulina G ). Este patrón de transcripción proinflamatoria regulada positivamente junto con la transcripción antiviral regulada negativamente desafió la creencia previa de que el estrés social era generalmente inmunosupresor.

Se ha propuesto una explicación evolutiva para el 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 del Homo sapiens aumenta la probabilidad de infección viral. Por lo tanto, una predisposición hacia la preparación antiviral sería adaptativa. Sin embargo, en condiciones de estrés social, la regulación positiva de la expresión de genes proinflamatorios prepara al cuerpo para afrontar mejor las lesiones corporales y las infecciones bacterianas, que son más probables en condiciones de estrés social, ya sea por contacto humano hostil o por una mayor vulnerabilidad a la depredación debido a la separación del grupo social. En la era moderna, sin embargo, la elevación crónica de la expresión de genes proinflamatorios producida por el estrés social tiene más probabilidades de resultar en enfermedades relacionadas con la inflamación, incluidos varios tipos de cáncer , enfermedades cardiovasculares y artritis reumatoide . Simultáneamente, la regulación negativa 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 mediante el 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 las 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 a genes inflamatorios y antivirales. La liberación de noradrenalina , por ejemplo, da lugar a la activación del factor de transcripción CREB , a través de la actividad de los receptores β-adrenérgicos . CREB, a su vez, puede aumentar la transcripción de muchos genes diferentes. Así, mediante los efectos de sistemas de neurotransmisores canónicos como las catecolaminas , los factores estresantes sociales pueden penetrar en el núcleo de diversos tipos celulares y alterar los perfiles de transcripción genética 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, como NF-κB (que, además de CREB, es un factor de transcripción ampliamente implicado que afecta la expresión de genes proinflamatorios), el monofosfato de adenosina cíclico ( AMPc ), los glucocorticoides (en particular la insensibilidad a los glucocorticoides, donde las vías inflamatorias son inusualmente insensibles a la regulación negativa por glucocorticoides) y los factores de transcripción del interferón (que median la depresión de la inmunidad antiviral).

También se han propuesto factores epigenéticos , como la metilación del ADN y la modificación de las histonas , como posibles mecanismos biológicos. Por ejemplo, se ha demostrado que el maltrato infantil en modelos de roedores y en humanos altera la epigenética del gen del receptor de glucocorticoides. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Actualmente, las influencias epigenéticas en los resultados genómicos sociales aún se desconocen en gran medida y requieren investigación adicional.

Si bien la mayoría de las investigaciones experimentales de genómica social han dilucidado el papel del estrés social agudo en la CTRA, se ha propuesto que los factores sociales pueden, bajo ciertas circunstancias, promover una modulación más persistente del transcriptoma humano. Varios productos génicos proinflamatorios, incluidas múltiples citoquinas, existen en un sistema recursivo donde su presencia promueve su propia transcripción. Desde un punto de vista psicológico, la experiencia de factores estresantes sociales puede, en ciertos individuos, promover la experiencia de futuros factores estresantes sociales, como en la teoría de la generación de estrés de la depresión, 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 de la CTRA están biológicamente relacionadas con la generación de estrés.

Estudios recientes sugieren que la adversidad infantil, incluyendo dificultades económicas, inestabilidad familiar y exposición al abuso, se asocia con cambios duraderos en la metilación del ADN a lo largo del desarrollo. ^{[ 12 ]} Estas diferencias epigenéticas son más pronunciadas cuando la adversidad ocurre durante períodos sensibles del desarrollo, particularmente la primera infancia, y pueden surgir más tarde en la adolescencia. Además de los cambios de metilación específicos del sitio, la adversidad infantil también se ha vinculado con el envejecimiento epigenético acelerado, un biomarcador predictivo de morbilidad posterior. ^{[ 13 ]} Cabe destacar que los entornos de cuidado de apoyo pueden amortiguar estos efectos, y la crianza positiva se asocia con una menor aceleración de la edad epigenética entre los niños expuestos. En conjunto, estos hallazgos proporcionan evidencia consistente de que la adversidad social en la primera infancia puede moldear la salud a largo plazo a través de mecanismos epigenéticos.

La investigación epidemiológica ha demostrado que los factores sociales, incluido el aislamiento social, pueden tener grandes efectos en varias enfermedades y en la mortalidad por todas las causas. ^{[ 14 ]} La genómica social representa un mecanismo plausible que sustenta este vínculo entre el entorno social y el riesgo de enfermedad. Por ejemplo, las personas que tienen aislamiento social crónico tienen diferentes perfiles transcriptómicos para genes relacionados con factores del sistema inmunitario, incluida una expresión elevada de genes de citocinas proinflamatorias y una expresión reducida de genes antivirales. ^{[ 5 ]} Las personas crónicamente aisladas también tienen más probabilidades de desarrollar enfermedades relacionadas con la inflamación, lo que proporciona una conexión biológica plausible entre las variables sociales (por ejemplo, aislamiento, rechazo, estrés social y estatus socioeconómico) y el riesgo de enfermedad y mortalidad, a saber, una inflamación aumentada mediada por la expresión génica diferencial. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Aunque esta línea de investigación es relativamente nueva, los factores estresantes sociales agudos y crónicos se han relacionado con la expresión génica alterada en varios tejidos además de las células inmunitarias, incluido el tejido mamario , los ganglios linfáticos y las células cerebrales , y en tejidos enfermos, incluidos el cáncer de ovario , próstata y mama .

Simultáneamente, el estrés social crónico aumenta la susceptibilidad del individuo a las infecciones virales como consecuencia de la disminución de la expresión de genes antivirales. Esta mayor susceptibilidad a diversas infecciones virales sostenía la hipótesis de que el estrés social era generalmente inmunosupresor, y solo recientemente, mediante la investigación en genómica social, se ha puesto en tela de juicio dicha hipótesis.

Una observación constante en la investigación de genómica social es que la percepción de los factores estresantes sociales es un predictor más fuerte y fiable de la CTRA que la presencia objetiva de dichos factores. ^{[ 17 ]} Por ejemplo, la percepción subjetiva de aislamiento predice mejor la expresión de genes proinflamatorios que el tamaño objetivo de la red social. Este control neurocognitivo de la CTRA sugiere que modificar la percepción de la situación social, por ejemplo, mediante el uso de habilidades perfeccionadas en terapia cognitiva, podría aliviar las consecuencias negativas del estrés social y la CTRA. ^{[ 18 ]}

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