El epigenoma circulante [The circulating epigenome]
Authors: Martínez-Ezquerro José Darío 
Published: January 2020

ResumenDesde el descubrimiento de los ácidos nucleicos en circulación sanguínea humana por Mandel y Métais en 1948, se ha demostrado la presencia del ADN y ARN circulantes (ANcir) en los distintos fluidos corporales tanto de plantas como animales. En humanos, esta presencia extracelular de ácidos nucleicos ocurre en personas sanas o con distintas condiciones clínicas.Por otro lado, la epigenética hace referencia tanto a los cambios heredables en la actividad y expresión génica (en la progenie de células o individuos), así como a las alteraciones estables de largo plazo en el potencial transcripcional de una célula que no necesariamente son heredables. Mientras tanto, el estudio del epigenoma implica la descripción completa de las modificaciones químicas tanto del DNA como de las histonas a lo largo del genoma, así como a los transcritos no codificantes (ncRNA), los cuales conforman una red de regulación que modula la estructura de la cromatina y la función del genoma, generando patrones de expresión particulares a cada tipo celular, mecanismo mediante el cual los genes establecen sus efectos fenotípicos involucrando interacciones adaptativas con el ambiente. El epigenoma circulante se observa mediante el análisis en los fluidos corporales de las modificaciones al DNA e histonas, así como de los ncRNA, que de manera individual o conjunta participan en la regulación de la expresión de transcritos, tanto codificantes como no codificantes.En este capítulo se sintetiza el conocimiento de los ANcir en distintas condiciones clínicas y del epigenoma circulante, incluyendo diversos abordajes de su investigación en condiciones complejas: cáncer, embarazo, trasplante de órganos, trastornos neurodegenerativos, enfermedades cardiovasculares, enfermedades metabólicas, entre otras. Además, se presenta por primera vez el concepto del exoepigenoma: el estudio del efecto regulatorio de los ácidos nucleicos y proteínas exógenas sobre la expresión de genes blancos ajenos, como un mecanismo de comunicación celular sistémico e inter-organísmico. La función y biología de este mecanismo de regulación exoepigenómico requieren de mayor estudio, en particular, para el abordaje de condiciones normales y patológicas desde una perspectiva ecológico-evolutiva compleja.AbstractSince the discovery of nucleic acids in human blood circulation by Mandel and Métais in 1948, the presence of circulating DNA and RNA (CNAs) in body fluids of both plants and animals has been demonstrated. In humans, this extracellular presence of nucleic acids occurs in healthy people and in those with clinical conditions.On the other hand, epigenetics refers to both heritable changes in gene activity and expression (in the progeny of cells or individuals), as well as long-term stable alterations in the transcriptional potential of a cell that are not necessarily heritable. Meanwhile, the study of the epigenome involves the complete description of the chemical modifications of both DNA and histones throughout the genome, as well as non-coding transcripts (ncRNA), which form a regulatory network that modulates chromatin structure and genome function, generating expression patterns particular to each cell type, a mechanism by which genes establish their phenotypic effects involving adaptive interactions with the environment. The circulating epigenome is observed through the analysis in body fluids of modifications to DNA and histones, as well as ncRNA, which individually or jointly participate in the regulation of transcriptional expression, both coding and non-coding.This chapter synthesizes the knowledge of CNAs in different clinical conditions and of the circulating epigenome, including various research approaches in complex conditions: cancer, pregnancy, organ transplantation, neurodegenerative disorders, cardiovascular diseases, and metabolic diseases, among others. In addition, the concept of the exoepigenome is presented for the first time, which refers to the study of the regulatory role of exogenous nucleic acids and proteins on the expression of foreign target genes, as a systemic and inter-organismic cellular communication mechanism. The function and biology of this exoepigenomic regulatory mechanism require further study, particularly, to address normal and pathological conditions from a complex ecological-evolutionary perspective.