Las modificaciones del genoma, incluyendo la metilación del ADN, representan un mecanismo potencial mediante el cual, el ambiente puede promover enfermedades en los humanos. El tabaquismo durante el embarazo sigue siendo un importante problema que impacta la salud infantil en múltiples formas y tiene posibles consecuencias de por vida. Los mecanismos patológicos son en gran parte desconocidos, pero lo más probable es que la epigenética tenga un rol relevante.

Stephanie J. London y varios colaboradores de Europa y Estados Unidos, crearon un consorcio de investigación biomédica sobre embarazo y epigenética infantil y posteriormente realizaron un metaanalisis basado en 13 cohortes (n = 6.685), evaluando la asociación entre el tabaquismo en el período gestacional y los niveles de metilación del ADN en recién nacidos en más de 450.000 sitios CpG (sCpG). Estas regiones son ricas en promotores, los que se encargan de controlar el inicio de la transcripción de los genes.

Los resultados mostraron que más de 6 mil sCpG se encontraban diferencialmente metilados en respuesta al tabaquismo materno con una significancia estadística en todo el genoma (tasa de descubrimientos falsos, 5%), incluyendo 2.965 sCpG correspondientes a 2017 genes previamente no relacionados con el consumo de cigarro y modificaciones químicas, tanto en recién nacidos como en adultos. Adicionalmente, se evidenció un número de sCpG metilados asociados con la expresión génica, observándose un enriquecimiento en las vías y procesos críticos para el desarrollo. Lo anterior es de gran relevancia, ya que varias patologías (por ejemplo, labio leporino y el asma) tienen un componente determinado por los genes y en estos casos pueden ser potenciadas por el tabaquismo de la madre. En niños mayores (5 cohortes, n = 3.187), el 100% de los sCpG metilados estuvieron significativamente vinculados al tabquismo materno (valor p < 2,2 x 10-16). Por último, se determinó que los resultados fueron categóricos frente a métodos de normalización y a ajustes realizados por tipo celular analizado.

Finalmente, este metaanálisis sobre los niveles de metilación de ADN identifica numerosos loci implicados en la respuesta al tabaquismo durante el embarazo, lo que proporciona conocimientos sobre los mecanismos moleculares y consecuencias de la exposición al cigarrillo.