Inhalar aromas que provoquen cambios en la expresión genética podría ser la medicina del futuro, y este experimento lo demuestra

¿Inhalaremos en el futuro aromas que retrasen la aparición del cáncer, las enfermedades neurodegenerativas o la inflamación? Científicos de la Universidad de California en Riverside han realizado varios intrigantes experimentos de laboratorio que podría ser el primer escalón. 

Tal y como describe el comunicado de prensa, expusieron a la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y a ratones durante 5 días a distintas dosis de vapores diacetilo, un compuesto microbiano volátil liberado por la levadura.

Se encontraron diferentes cambios en la expresión genética, incluso en las células del cerebro de los animales, los pulmones de los ratones y las antenas de las moscas.

Los descubrimientos del experimento

En células humanas cultivadas en laboratorio, el equipo descubrió que el diacetil puede actuar como inhibidor de la histona deacetilasa (HDAC), cambiando los niveles de acetilación y permitiendo que los genes puedan expresarse más fácilmente. Los inhibidores de estas enzimas ya se emplean para tratar el cáncer de sangre.

En experimentos posteriores, los investigadores descubrieron que los vapores de diacetil detenían el crecimiento de células de neuroblastoma humano cultivadas en una placa, según detalla Science Alert. La exposición también ralentizó sustancialmente la degeneración de las células fotorreceptoras relacionadas con la enfermedad de Huntington en moscas de la fruta.

El diacetilo se emplea en aromatizantes de alimentos, bebidas y cigarrillos electrónicos —por ejemplo, da el aroma mantecoso a las palomitas— y es un subproducto natural de la fermentación de la cerveza. También está presente en el vino, en productos lácteos como el yogur griego y en muchas frutas maduras. No obstante, resulta peligroso inhalarlo en concentraciones elevadas.

"Que la exposición a un olor pueda alterar directamente la expresión de genes, incluso en tejidos que no tienen receptores de olores, fue una completa sorpresa", explica Anandasankar Ray, principal autor de la investigación. 

"Hemos demostrado por primera vez que algunas de estas moléculas de olor a las que estamos expuestos y que son absorbidas por las células de nuestra piel, nariz, pulmones e incluso probablemente hasta el cerebro a través del torrente sanguíneo están alterando fundamentalmente la expresión genética", dice Ray.

Su estudio, publicado en eLife, abre todo un campo de infinitas posibilidades, ya que es el primero en descubrir que estos compuestos emitidos por microbios y alimentos pueden alterar los estados epigenéticos en las neuronas y otras células eucariotas. Esto podría afectar a la predisposición a determinadas enfermedades o a los genes que expresamos, preguntas hoy en día aun sin respuesta.

Además, el diacetilo no es el único compuesto volátil que puede servir. Dado que otros estudio muestran que su inhalación causa cambios en las células de las vías respiratorias e incluso una enfermedad pulmonar llamada bronquiolitis obliterativa, "puede que este compuesto no sea el candidato perfecto para la terapia", reconoce Ray.

Por ello, pretenden replicar otras pruebas de concepto con otros elementos volátiles emitidos por microbios y alimentos. 

Un gran potencial para ralentizar enfermedades o mejorar la agricultura

Dado que los inhibidores de HDAC ya se utilizan como fármacos anticancerígenos y pueden resultar útiles también en el tratamiento de enfermedades inflamatorias y neurodegenerativas, el estudio abre las puertas a que estos inhibidores basados en olores se conviertan en fármacos para tratar la neurodegeneración o los déficits de memoria. 

Pero además, debido a que las plantas tienen una respuesta muy fuerte a estos compuestos, el descubrimiento puede tener un gran impacto en la agricultora: estos olores especiales tienen potencial para mejorar el crecimiento de raíces, hojas, flores e incluso respuestas al estrés abiótico como la congelación y la sequía.

"Los productos químicos volátiles pueden administrar una dosis terapéutica a plantas y animales, sin necesidad de pastillas ni inyecciones. Simplemente, se pueden inhalar, lo que casi le da un nuevo significado a la terapia basada en olores".

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El principal responsable del estudio ha presentado patentes para compuestos volátiles que pueden frenar la neurodegeneración y el cáncer, así como para alterar el crecimiento de las plantas y las respuestas al estrés de los cultivos.

El año pasado lanzó una startup agrotech dedicada a herramientas agrícolas que emplean volátiles de bajo coste, llamada Remote Epigenetics. Su otra startup, Sensorygen, pone el foco en la neurobiología computacional del olfato y el gusto. 

Eso sí, el presente trabajo tiene limitaciones: se queda corto en explicar los mecanismos subyacentes que explican estos cambios epigenéticos, pero puede sentar las bases para un futuro en el que la cura entre por la nariz.