[Epigenetics, environment and asthma]

Rev Alerg Mex. Apr-Jun 2014;61(2):99-109.
[Article in Spanish]

Abstract

Asthma is a chronic inflammatory disease of the respiratory tract with a complex genetic background influenced by the exposition to a series of environmental factors. Genetic studies can only elucidate part of the heritability and susceptibility of asthma and even though several diseases have an evident genetic etiology, only a fraction of the genes involved in their pathogenicity have been identified. The epigenetic regulation of the latter is a fact one should bear in mind in order to explain the major triggers of diseases whose understanding is complicated, such as allergies and asthma. External stimulus such as nourishment, stress, physical activity, atmospheric pollution, tobacco smoking and alcohol drinking can induce either gene silencing or gene expression. In this regard, epigenetics can explain how these environmental factors influence our genetic inheritance. There is growing evidence that backs-up the fact that DNA methylation, histone post-translational modification and microRNA expression are influenced by the environment. This helps explaining how several of the risk factors mentioned contribute to the development and inheritance of asthma. In this review, different environmental factors and their relation with the main epigenetic regulatory mechanisms will be analyzed, as well as their possible role in the development of asthma.

El asma es una enfermedad inflamatoria crónica que afecta las vías respiratorias y tiene un componente genético complejo, que está mediada por la exposición a una variedad de desencadenantes ambientales. Los estudios genéticos no aclaran en su totalidad la herencia y susceptibilidad al asma. Muchas enfermedades son de origen genético; sin embargo, sólo se ha encontrado una fracción de los genes que las explican. La epigenética puede utilizarse para esclarecer las causas principales de padecimientos que son difíciles de entender, como la alergia y el asma. Estímulos externos como la nutrición, el estrés, la actividad física, la contaminación atmosférica y el consumo de tabaco y alcohol pueden silenciar o activar los genes. Al respecto, la epigenética ofrece explicaciones de cómo estos factores modifican sutilmente la herencia. Cada vez hay más evidencias que demuestran que los marcadores epigenéticos reconocidos, como la metilación del ADN, la modificación de histonas y la expresión de microRNAs están influidos por el ambiente. Esto ayuda a entender cómo muchos factores de riesgo similares a los señalados contribuyen a la aparición y herencia del asma. En esta revisión se analizan diferentes factores ambientales y su relación con los principales mecanismos epigenéticos, así como su posible influencia en la aparición del asma.

Keywords: Acetylation; Asthma; Environmental; Epigenetics; Methylation.

Publication types

  • English Abstract
  • Review

MeSH terms

  • Asthma / etiology*
  • Asthma / genetics
  • DNA Methylation
  • Epigenesis, Genetic*
  • Gene-Environment Interaction*
  • Humans
  • Particulate Matter / adverse effects
  • Tobacco Smoke Pollution / adverse effects

Substances

  • Particulate Matter
  • Tobacco Smoke Pollution