Aplicaciones de espectrometría de masas en epigenética: estudio analítico del impacto del bórax en mamíferos

Abstract

La epigenética es el área de estudio enfocada a los fenómenos transcripcionales que dependen de la estructura de la cromatina, en donde la conformación compacta impide la transcripción, mientras que la conformación relajada permite la actividad génica. La estructura de la cromatina depende de varios factores, entre los que se encuentran, las modificaciones covalentes en histonas y en el ADN. La metilación del ADN es el evento epigenético mejor caracterizado que contribuye a la compactación de la cromatina, y puede ser determinado de manera global o específica. El grado de metilación global del ADN, calculado como el porcentaje molar de citosinas metiladas con respecto a las citosinas totales, es reconocido como un bioindicador de eventos epigenéticos a gran escala, para evaluar la respuesta de los organismos a diferentes condiciones fisiológicas. La metilación del ADN es un proceso reversible, a pesar de que los mecanismos de desmetilación no han sido claramente elucidados se ha planteado que la 5-hidroximetil-2’-desoxicitosina (5hmdC) puede estar involucrada en los procesos de desmetilación del ADN. Esta modificación también puede ser evaluada de manera global y específica, por lo que es necesaria la implementación de procedimientos analíticos adecuados para la determinación global de 5-metil-2’-desoxicitidina (5mdC) y 5hmdC de manera simultánea. En este trabajo se implementó un método de determinación simultánea del grado de metilación e hidroximetilación global en ADN mediante cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas con monitoreo de reacciones múltiples (UPLC-TOFMRM). Se utilizó la ionización por electronebulización (ESI) en modo positivo y para evaluar la señal analítica se monitorearon los iones y las transiciones de m/z 483 →126 y 515 →142, lo que permitió obtener límites de detección de 20/µL y 50 fmol/µL, para 5mdC y 5hmdC, respectivamente. La implementación del procedimiento UPLC-TOFMRM permitió evaluar la influencia del bórax (un compuesto a base de boro, con probados efectos antioxidantes, anticarcinogénicos y protectores contra metales y metaloides tóxicos en mamíferos) sobre el grado de metilación global de ADN en ratones de la cepa Balb/c. La determinación del porcentaje de metilación global en ADN en Sistema Nervioso Central (SNC), corazón, hígado y páncreas indicó una tendencia de disminución de este bioindicador en todos los tejidos del grupo de ratones expuestos a 1 mg de boro al día y un efecto significativo en tejido pancreático