Durante mucho tiempo, se pensó que nuestros genes eran como un libro cerrado: una secuencia fija de letras que determinaba cómo éramos física y mentalmente. Sin embargo, en las últimas décadas, la ciencia ha desmentido esa visión rígida. Hoy sabemos que el ADN no actúa solo; lo que vivimos, sentimos y hasta lo que comemos puede activar o silenciar genes sin cambiar su secuencia.
La epigenética ha revolucionado nuestra comprensión de la salud mental y el desarrollo humano. Ya no se trata solo de “genes malos” o de experiencias difíciles. Este campo abre una puerta esperanzadora: lo que somos hoy no está escrito en piedra. Podemos influir en la expresión de nuestros genes con nuestras decisiones, entorno y cuidados. Esto tiene profundas implicaciones, especialmente para los alumnos vulnerables, cuya trayectoria académica y bienestar pueden verse significativamente afectados por factores ambientales adversos.
Comprendiendo la Epigenética: Más Allá del ADN
La epigenética es el conjunto de procesos que modifican la expresión de los genes sin alterar la secuencia del ADN. Es decir, existen pequeñas etiquetas químicas que se agregan o eliminan de nuestro ADN en respuesta a los cambios en el entorno en el que vivimos. Estas etiquetas activan o desactivan los genes, posibilitando la adaptación a las condiciones del entorno sin causar un cambio más permanente en nuestros genomas.
La palabra epigenética, que significa "lo que está sobre los genes", se refiere al estudio de los cambios heredables en la expresión de los genes sin cambios en la secuencia (letras o código) del ADN. Estas marcas se producen en la cromatina, formada por ADN enrollado sobre proteínas, que contiene a los genes antes de que sean interpretados. Así, tenemos el código genético y, superpuesto, el código epigenético, que es la marcación de la cromatina y las moléculas que actúan sobre los ARN mensajeros.
Estos mecanismos pueden compararse con la instalación eléctrica de una casa, compuesta por cables y teclas o interruptores para encender lámparas: el genoma sería la instalación eléctrica, siempre llevando la misma información, y las marcas epigenéticas serían los interruptores. Si imaginamos una computadora, el hardware es el genoma, mientras que el software, toda la programación, es el epigenoma.
Mecanismos Epigenéticos Clave
Los factores epigenéticos se encargan de regular el momento y la cantidad de expresión de los genes a través de modificaciones a nivel del ADN y de proteínas asociadas. El principal cambio epigenético que sufre el ADN es la metilación, que consiste en la adición de grupos metilo (CH3) en regiones ricas en citosinas y guaninas, conocidas como islas CpG. Comúnmente, la metilación del ADN se asocia con la represión de la expresión génica.
Dentro de las modificaciones que sufren las histonas (proteínas sobre las cuales se enrolla la cadena de ADN) tenemos la acetilación, fosforilación, metilación, ubiquitinación y sumoilación. Se sabe bien que la acetilación se relaciona con una mayor expresión génica.
Además, la regulación de los ARN mensajeros ocurre a través de ARN pequeños llamados microARNs. Estos cambios epigenéticos son reversibles y se valen de diversas enzimas que agregan o quitan las respectivas modificaciones químicas (Delgado-Coello, 2011). El conjunto de genes expresados en determinadas células va a permitir que ciertas proteínas estén disponibles para su funcionamiento, lo que confiere la identidad y función a los tipos celulares y tejidos.
El Impacto de la Adversidad Temprana y el Trauma
El cerebro humano es extremadamente sensible a los cambios epigenéticos. Cuando estos procesos se alteran por experiencias adversas o factores ambientales, pueden predisponer a trastornos mentales. La depresión es uno de los trastornos mentales más frecuentes y complejos, y la influencia epigenética no se limita a ella.
Evidencia de la Herencia Transgeneracional
Existe un número creciente de estudios que apoyan la idea de que los efectos de un trauma pueden transmitirse a las siguientes generaciones a través de la epigenética. En 1864, cerca del final de la Guerra Civil de Estados Unidos, las condiciones en los campos de prisioneros de guerra de la Confederación eran extremas, con hacinamiento y una cifra de muertes disparada. Los que sobrevivieron regresaron con problemas de salud, peores perspectivas laborales y menor esperanza de vida.
Pero el impacto de estos problemas no se limitó a quienes los sufrieron. Los efectos se extendieron a los hijos y nietos de los prisioneros, en una herencia que parecía pasar a través de la línea masculina de las familias. Los hijos de los veteranos de guerra que habían sido prisioneros tuvieron una tasa de mortalidad un 11% más alta que los hijos de veteranos que no fueron capturados, a pesar de no haber estado en ningún campo de prisioneros de guerra. Estos mayores índices de mortalidad se debieron principalmente a mayores ratios de muerte por hemorragia cerebral y una mayor propensión a morir de cáncer. Sin embargo, sus hijas parecían ser inmunes a esto.
La hipótesis es que hay un efecto epigenético en el cromosoma Y, consistente con estudios en aldeas suecas remotas, donde la escasez en el suministro de alimentos tuvo un efecto generacional en la línea masculina, pero no en la femenina.
Se cree que guerras, hambrunas y genocidios han dejado una marca epigenética en los descendientes de quienes los sufrieron. Un análisis de 2015 descubrió que los hijos de los sobrevivientes del Holocausto tuvieron cambios epigenéticos en un gen vinculado a sus niveles de cortisol, una hormona involucrada en la respuesta al estrés. La idea de una señal, un hallazgo epigenético en la descendencia de los sobrevivientes, es emocionante y abre nuevas vías de investigación, aunque se necesitan análisis más amplios que evalúen varias generaciones para sacar conclusiones firmes.
Mecanismos de Herencia Epigenética
A pesar de la evidencia de estos ecos de traumas a lo largo de las generaciones, existe un gran obstáculo en la investigación de la herencia epigenética: nadie está seguro de cómo sucede. Una de las razones es que la gran mayoría de un tipo de marca epigenética en el ADN, llamada metilación, se borra en el momento de la concepción del embrión. Sin embargo, hay partes del genoma que no se limpian, como ocurre en un proceso llamado impronta genómica.
Podrían ser moléculas similares al ADN, conocidas como ARN, las que están alterando el funcionamiento de los genes. Un reciente artículo reveló pruebas sólidas de que el ARN puede desempeñar un papel en la forma en que se heredan los efectos del trauma. Esta investigación se centra en el esperma y la herencia epigenética en la línea masculina, pero no significa que este fenómeno solo suceda en los hombres; se están haciendo esfuerzos para descifrar la herencia epigenética en la línea femenina.
Alteraciones Fisiológicas por una Infancia Adversa
El maltrato infantil es un problema de salud pública a nivel mundial cuyas secuelas a largo plazo han sido poco descritas. Diversos estudios demuestran que una infancia adversa predispone al desarrollo de enfermedades cardiovasculares, metabólicas, inmunológicas y psiquiátricas en la edad adulta. Una posible respuesta reside en las modificaciones epigenéticas del genoma de las células, las cuales influyen en la expresión de la información hereditaria sin alterar la secuencia de nucleótidos del genoma.
La hipótesis de Barker propone que las enfermedades del adulto tienen un origen fetal, fundamentada en la observación de que un bajo peso al nacer se relacionaba con problemas de salud en el adulto. Esta hipótesis establece que las afecciones en el adulto son probablemente debidas a etapas “plásticas” durante el desarrollo, en las cuales el feto puede tener cambios en respuesta a su entorno (Calkins y Devaskar, 2011).
Las alteraciones fisiológicas relacionadas con una pobre calidad de vida durante el período de gestación o infancia se pueden clasificar en:
- Cardiometabólicas
- Inmunitarias
- Neuroanatómicas
- Hormonales
Por ejemplo, un estudio encontró que el sistema inmune responde de manera incrementada en mujeres adultas cuyas madres sufrieron eventos negativos durante el embarazo (Entringer, Kumsta et al., 2008).
Impacto en el Desarrollo Cerebral y Psicológico
Cambios en la composición y tamaño del cerebro también se relacionan con una infancia adversa. Adolescentes que vivieron en orfanatorios rumanos, donde la calidad de atención era muy baja, mostraron un menor porcentaje tanto de sustancia blanca (axones neuronales) como de sustancia gris cerebral (somas neuronales) en comparación con adolescentes que siempre vivieron con su familia biológica (Mehta et al., 2009).
La amígdala, región del cerebro ampliamente vinculada con la regulación de emociones negativas, presenta un mayor tamaño en niños que vivieron en orfanatos, correlacionándose con una menor capacidad de regular emociones, mayores niveles de ansiedad y mayor incidencia de desórdenes psiquiátricos (Mehta et al., 2009; Tottenham et al., 2010).
La respuesta fisiológica ante una situación estresante o de peligro está guiada por el eje hipotálamo-pituitaria-adrenal (eje HPA), el cual regula la producción y liberación de hormonas del estrés. Niñas y adolescentes que sufrieron abuso sexual muestran alteraciones basales en el eje HPA. Mujeres adultas con antecedentes de maltrato infantil muestran una respuesta incrementada del eje HPA ante el estrés, siendo aún mayor en aquellas con síntomas de depresión o ansiedad (Heim et al., 2000).
En el aspecto psicológico, niños y adolescentes que sufren abuso sexual o psicológico tienen con frecuencia ideas suicidas, mayores intentos de suicidio, presentan distimia (un tipo de depresión crónica), problemas afectivos, de ansiedad, somáticos, de atención e hiperactividad, y de conducta (De Bellis et al., 1994; Espinoza-Gómez et al., 2010). Estos problemas persisten en la edad adulta, con antecedentes de infancia adversa que se manifiestan como problemas de ansiedad, depresión, disociación y alteraciones del sueño (Downs y Rindels, 2004; Negele, Kaufhold, Kallenbach y Leuzinger-Bohleber, 2015).
Reversibilidad de los Efectos Epigenéticos
A pesar de las experiencias adversas, los niños pueden recuperar habilidades mentales dependiendo de la edad en la que se realice la intervención. Un estudio con niños de orfanatos rumanos adoptados en Reino Unido mostró que aquellos que permanecieron solo 6 meses en los orfanatos antes de ser adoptados tuvieron un desarrollo intelectual adecuado, mientras que los que permanecieron más de 24 meses mostraron una menor capacidad intelectual (Beckett et al., 2006). Estos resultados son altamente promisorios, ya que indican que la huella de maltrato es reversible si se interviene en el momento adecuado.
Diversos experimentos con ratones revelaron que los procesos de "desensibilización" revertían el efecto del trauma heredado. Si los humanos heredan el trauma de manera similar, el efecto en nuestro ADN podría deshacerse utilizando técnicas como la terapia cognitiva conductual. Curar los efectos de traumas vividos puede detener el proceso epigenético para que no lo hereden generaciones posteriores.
La Epigenética en el Contexto Educativo
Actualmente, la epigenética está influyendo fuertemente en una variedad de campos como la medicina y la psicología, y es muy probable que en un corto plazo tenga un profundo impacto en la educación a través de los vínculos entre epigenética y neurociencias (Hidalgo, M. Epigenética (re)pensar el aprendizaje y la educación, 2018). En general, se debe destacar la necesidad de considerar cómo los mecanismos de herencia epigenética pueden influir en la neurobiología humana en el contexto de la educación formal.
El Entorno y el Desarrollo del Aprendizaje
Los niños y niñas están sujetos principalmente a tres entornos durante sus primeros años de desarrollo: la familia, el barrio y la escuela. En estos entornos, pueden estar sometidos a una gran diversidad de estímulos, algunos positivos y otros negativos, que serán muy importantes durante su proceso de aprendizaje y formación como adultos.
Se ha documentado ampliamente que, en una etapa temprana de la ontogenia humana, la actividad de las hormonas liberadas como respuesta al estrés, particularmente los glucocorticoides, puede ser modulada por las condiciones sociales, como el cuidado amoroso e interactivo de los padres. Las influencias sociales y educativas, al final del primer año de vida, pueden hacer que los recién nacidos sean más resistentes a variados factores estresores; los primeros cuidados por parte de las madres y la consolidación del apego son de enorme importancia.
Las experiencias que los estudiantes tienen dentro del contexto escolar están entre los factores predictivos más críticos para su bienestar y éxito educativo. Es durante estas etapas críticas del desarrollo ontogénico de niñas y niños donde la epigenética puede jugar un papel importante en la educación. Es a través de estímulos negativos que algunos genes relacionados con el estrés pueden expresarse rápidamente y contribuir a los bloqueos en el proceso de aprendizaje.
El Rol de la Escuela y los Docentes
La educación es un factor de protección cerebral. "La mejor inversión de la sociedad es en el cerebro de los ciudadanos..." y "Hoy lo más importante de un país es el cerebro de su gente". La educación y el aprendizaje tienen un impacto en el cerebro de los niños. Es crucial preocuparse por la educación de todos los niños, y aún más en la de los niños y niñas que, por haber sufrido adversidades en su infancia temprana, tienen problemas de aprendizaje y comportamiento.
La escuela es una oportunidad de oro para proporcionar ayuda a los alumnos, pero a menudo se centra en proporcionar conocimientos, mientras que muchos niños no pueden adquirirlos porque su día a día en el aula es una lucha por sobrevivir en un entorno hostil. La evidencia disponible respalda la creencia de que los regímenes selectivos fuertes basados en el castigo y la recompensa son perjudiciales para niñas, niños y jóvenes, y que esos factores pueden contribuir negativamente al desarrollo de las capacidades de aprendizaje y la cognición a través de mecanismos epigenéticos.
Los docentes desempeñan un papel central en el establecimiento de un ambiente de clase positivo y receptivo para las niñas y los niños, lo cual es importante para promover el desarrollo de habilidades sociales, emocionales y académicas en los estudiantes. Curiosamente, el estrés experimentado por los maestros también puede transmitirse a los aprendices. Por ello, muchos educadores están comenzando a prestar atención a la importancia de los mecanismos epigenéticos dentro de la sala de clases.
Si, los niños tienen estrés. Causas, síntomas y soluciones del ESTRÉS INFANTIL
Funciones Ejecutivas y Vínculos
Los comportamientos tienen que ver con la inteligencia ejecutiva, con carecer de las habilidades esenciales de autorregulación y planificación que usamos cada día para prácticamente todo. Las funciones ejecutivas nos ayudan a planificar, organizar, tomar decisiones, permutar situaciones o pensamientos, controlar nuestras emociones e impulsividad y aprender de los errores pasados. Si no funcionan bien, el día a día se convierte en un desastre. Los niños no nacen con esta inteligencia ejecutiva, sino que tienen que adquirirla.
Una de las asignaturas pendientes en el sistema escolar es conocer la dificultad en la creación de vínculos profundos que tienen tantos chicos y chicas que han sufrido fatalidades en su primera infancia. La dificultad para socializar parte de esa falta de cuidados, de ese nulo sentido de pertenencia que tienen estos chicos y chicas, de pertenencia a una familia, a un grupo, a una clase. Porque no hay enseñanza si no hay aprendizaje. El docente tiene que comprender y conocer cómo educar y atender a los alumnos que han sufrido Adversidad Temprana.
Rafael Benito señala que "Hay estructuras sociales que pueden favorecer la resiliencia o al revés, que pueden entorpecerla. No hay datos por cultura etnia o raza, pero sí que el tipo de sociedad de donde proceda o se desarrolle el niño va a ser relevante. La escuela es un entorno decisivo, dándoles puntos de apoyo cambiarán su vida, en el presente para sanar y ayudar a reparar el daño sufrido en el pasado por muchos de sus alumnos, y en el futuro para que consigan una vida mejor y ¡hasta para mejorar a las próximas generaciones!"
Investigación y Perspectivas Futuras
Es fundamental reconocer la reversibilidad de los efectos epigenéticos, como se ha demostrado en estudios de remodelación epigenética en pacientes con trastorno postraumático. En este contexto, hemos de considerar los potenciales beneficios de entornos educativos enriquecidos y no estresores para el logro del desarrollo de las capacidades cognitivas durante las primeras etapas de la ontogenia humana.
Los estudios de los mecanismos epigenéticos de la regulación y los cambios en la expresión génica tienen mucho que aportar en la comprensión de los efectos del trauma y del estrés en la biología humana, así como sobre la influencia de los entornos enriquecidos sobre la dinámica del desarrollo y funcionamiento del cerebro, y en el comportamiento social de niños y niñas.
Finalmente, se considera fundamental el hecho de que debe tomarse en consideración el vínculo entre la herencia epigenética, los estímulos biopsicosociales y el aprendizaje humano, tanto en la educación formal como en la investigación relacionada con las ciencias de la educación, la neurobiología, la genética y la evolución humana.
La descripción completa de los cambios epigenéticos inducidos por el estrés prenatal permitirá asociar los mismos con la vulnerabilidad a sufrir trastornos de aprendizaje, enfermedades psiquiátricas como la depresión o adicciones. Nuestro objetivo es investigar las marcas epigenéticas que se acumulan en el cerebro a consecuencia del estrés prenatal.