CONICET/DICYT La mejor manera de obtener los 30mg diarios de vitamina E que componen la dosis diaria recomendada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) es a través del consumo de alimentos ricos en ella como frutas, verduras de hoja verde, cereales integrales y semillas. Por su alto valor nutricional, se intenta mejorar su concentración en alimentos de consumo masivo como el tomate.

Un estudio publicado en la revista Nature Communications, del que participaron Fernando Carrari, Ramón Asís e Iris Peralta, investigadores del CONICET y del INTA, demostró que los tomates cultivados en el campo tienen mayor expresión de vitamina E que los de invernadero. Comprobaron que esta diferencia clave sería atribuible a mecanismos epigenéticos, relacionados con las condiciones ambientales.

La vitamina E, también conocida como tocoferol, es un poderoso antioxidante que protege a las células contra el daño por radicales libres, disminuye la oxidación de ‘colesterol malo’ que interviene en la obstrucción las arterias. Además fortalece el sistema inmune contra virus y bacterias y reduce la incidencia de enfermedades degenerativas como cáncer, diabetes y patologías cardiovasculares. Estos factores la convierten en una vitamina esencial para una vida saludable.

Desde hace años el equipo de Fernando Carrari, investigador independiente del CONICET en el Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias y Agronómicas del INTA, trabaja en descifrar el genoma del tomate. Con esa información se pueden identificar los genes involucrados en los frutos que se cosechan y a partir de eso implementar estrategias para fomentar la expresión de algunas cualidades como color, sabor o nutrición como en el caso de la vitamina E.

Carrari explica que la mayoría de los caracteres de interés agronómico del tomate tienen baja heredabilidad, es decir que en las distintas generaciones no se incrementa su presencia. “Que un fruto acumule más o menos vitamina E podría no estar relacionado con el genotipo en sí sino con cómo se modifica el ADN no estructural de esos genes bajo diferentes condiciones ambientales”, dice.

Estas modificaciones epigenéticas, es decir aquellas que afectan a los genes sin cambiar su secuencia de nucleótidos en el ADN de los cromosomas, están relacionadas con sus niveles de metilación, es decir la cantidad de grupos metilo (CH3-) que tienen.

Ramón Asís, investigador adjunto en el Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI, UNC-CONICET) explica que durante el trabajo descubrieron que la expresión de la vitamina E está influenciada por procesos epigenéticos. “La metilación del gen que codifica para una enzima que cataliza parte de la síntesis de vitamina E es una modificación epigenética que cambia la expresión de esta enzima”, indica.

A su vez, las condiciones ambientales modifican estos patrones de metilación, lo que altera la expresión del gen y por lo tanto la acumulación de vitamina E en los frutos de tomate.

Para comprobar esto se experimentó con plantas en dos condiciones ambientales contrastantes: la primera cultivando los tomates en un invernáculo, donde las condiciones de luz, temperatura, agua y cantidades de nutrientes controladas permiten obtener niveles óptimos de producción. Y la segunda en condiciones de campo, donde lo único regulado es el riego.

“Al comparar los resultados descubrimos que en el campo, donde la planta tiene que lidiar con otras condiciones ambientales, los niveles de metilación se modifican. Se reducen los niveles de metilación del gen, al mismo tiempo que aumenta su tasa de expresión, lo que lleva al incremento de los contenidos de vitamina E”, aclara Carrari.

En este sentido, los científicos advierten que el trabajo aporta conocimientos fundamentales para el mejoramiento de cultivos, porque permite comprender los mecanismos genéticos, moleculares y bioquímicos que regulan la síntesis de vitamina E y ayuda a entender las razones de la baja heredabilidad de este tipo de caracteres.

“Es importante señalar la necesidad de considerar este tipo de regulación en programas de mejoramiento genético que tiendan a obtener cultivares con mayor valor nutricional”, agregan.

Tomate Criollo

Iris Peralta, investigadora independiente en el Instituto Argentino de Investigaciones en las Zonas Áridas (IADIZA, UNCU-CONICET) y profesora de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCU) explica que desde hace más de diez años trabajan en proyectos para rescatar las variedades de tomates cultivadas por pequeños productores por el sabor y las cualidades nutricionales de sus frutos. Estas, no se encuentran actualmente en escala comercial porque no tienen buena vida poscosecha, ni resisten enfermedades y nematodos. Sin embargo, conservan excelentes características de sabor, color y calidad, y constituyen un importante reservorio de genes que tiene alto impacto en el mejoramiento genético de la especie, como demuestran los resultados de esta investigación.

Como parte de proyecto de recuperación de ese tomate llamado “criollo”, visitaron productores que cultivan pequeñas parcelas en las zonas andinas y cuyanas, e hicieron una colección muy diversa de ese tomate que se conserva en el Banco de Germoplasma de especies hortícolas del INTA La Consulta en Mendoza. Con ese germoplasma, que conforma el conjunto de genes, evaluaron que sucedía en distintos entornos o backgrounds genéticos.

“Lo interesante es que al explorar qué pasaba en las variedades de tomate mantenidas de manera tradicional y compararlas con las comerciales encontramos que hay una importante variación en las características de calidad y valor nutricional de los frutos. La evaluación en el campo comprobó lo que se estaba experimentando en los laboratorios, que lo epigenético tiene mucho que ver en la expresión de ciertos caracteres, en este caso de la vitamina E”, concluye.