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Il DNA è il materiale genetico che ci rende ciò che siamo, determinando le nostre caratteristiche fisiche e persino aiutando a modellare la nostra personalità. Ci sono molti disturbi che hanno una forte componente ereditaria - Alzheimer, malattia di Huntington, tumori e diabete tra gli altri - e il rischio di soffrirli viene trasmesso dai nostri genitori attraverso il nostro DNA.
Ma stiamo scoprendo che il nostro DNA non è sempre incastonato nella pietra. Ora, un team di ricercatori della Northwestern University guidato dal professore di antropologia Thom McDade ha dimostrato che il DNA può anche essere modificato dal proprio ambiente durante l'infanzia. Inoltre, concludono gli autori nella rivista Proceedings of National Academy of Sciences, tali modifiche possono influire su come o quando si sviluppano determinate malattie durante l'età adulta.
La loro indagine ha seguito oltre 500 bambini nelle Filippine e ha scoperto che alcune situazioni dell'infanzia possono creare modificazioni nei geni associati all'infiammazione, il che influenza quanto siamo inclini a soffrire di determinate malattie. In particolare, questi fattori includevano lo stato socioeconomico, l'assenza prolungata di un genitore, la durata dell'allattamento al seno, la nascita durante la stagione secca e l'esposizione ai microbi durante l'infanzia.
Ma cosa significano esattamente i risultati?
Il DNA è, in sostanza, un testo davvero lungo composto da un alfabeto di 4 lettere che le nostre cellule usano come manuale di istruzioni per produrre proteine. L'ordine in cui sono disposte le lettere (la sequenza del DNA) definisce i geni di una persona, che rimangono gli stessi in tutto il corpo di quella persona. Nonostante ciò, solo alcuni geni (o frasi nel testo del DNA) sono necessari per il funzionamento di ciascun tipo di cellula.
Se i geni sono frasi all'interno del testo del DNA, i segni epigenetici sono come evidenziatori di colore diverso che indicano quali geni una cellula dovrebbe esprimere (soprattutto, non cambiano la sequenza del DNA). Il più importante di questi segni è la metilazione, o l'aggiunta di un gruppo metilico alla molecola di DNA, che promuove o inibisce l'espressione di determinate proteine a seconda del gene su cui si trova e su dove si trova il gene.
"Potremmo avere geni nei nostri corpi che potrebbero portare ad alcuni esiti negativi o esiti sfavorevoli per la salute, ma se quei geni sono silenziosi, se vengono disattivati a causa di processi epigenetici, può essere una buona cosa", spiega McDade, preside autore dello studio PNAS .
McDade aggiunge che, per la maggior parte, una volta che un gene viene metilato rimane permanentemente metilato. Sebbene non sia del tutto chiaro come l'ambiente infantile di una persona causi la metilazione di alcuni geni, è possibile studiarne l'effetto.
Come l'ambiente influisce sulla salute
L'infiammazione, la reazione del corpo alle infezioni e alle ferite, svolge un ruolo centrale nella salute umana. È un attore importante in molte malattie fatali legate alla vecchiaia, come diabete, malattie cardiovascolari e demenza. Inoltre, ci sono prove crescenti che i livelli di infiammazione durante la gravidanza possono influenzare il peso del bambino o influenzare se un bambino è nato prematuro.
Il corpo deve essere in grado di innescare una risposta infiammatoria contro diverse minacce e livelli di minaccia. McDade confronta il lavoro dell'infiammazione con quello dei pompieri.
Supponiamo che il fuoco sia un'infezione o una ferita e che i vigili del fuoco siano la risposta infiammatoria. Vuoi che i vigili del fuoco arrivino il più velocemente possibile e utilizzino la minima quantità di acqua per spegnere qualsiasi incendio, e poi vuoi che se ne vadano. Non vuoi che entrino nella tua casa con più vigili del fuoco del necessario e che puliscano tutto per spegnere un piccolo incendio; né vuoi che si manifestino a un fuoco enorme con solo un secchio d'acqua. Pensa al potenziale danno in entrambi gli scenari.
I ricercatori si sono concentrati su questa funzione corporea per due motivi. In primo luogo, ricerche precedenti hanno dimostrato che gli ambienti dell'infanzia possono causare una regolazione impropria dell'infiammazione durante l'età adulta. In secondo luogo, hanno avuto accesso a dati della durata della vita letterale di una coorte di bambini nelle Filippine che potevano estrarre per i dati di metilazione e infiammazione.
Questa coorte comprendeva oltre 3.000 donne incinte reclutate nelle Filippine nel 1983. Queste donne provenivano da tutti i diversi ceti sociali: differivano nell'accesso all'acqua pulita o al tetto sopra la testa, sia che vivessero in un'area urbana o rurale, e se sono venuti in contatto frequente con gli animali. Dai dati, hanno esaminato oltre 500 di quelle donne al fine di capire se l'ambiente del loro bambino che cresceva ha portato a modifiche epigenetiche al loro DNA e in seguito a un cambiamento delle proteine infiammatorie nel sangue nell'età adulta.
Una volta nati i loro figli, gli investigatori hanno tenuto traccia di loro e degli ambienti a cui sono stati esposti per tutta la vita. Una volta compiuti 21 anni, gli investigatori hanno prelevato un campione di sangue che hanno usato per misurare la metilazione del DNA in tutto il loro genoma, così come le proteine correlate all'infiammazione che sono state precedentemente associate a malattie cardiovascolari e altre malattie legate all'invecchiamento.
Gli autori hanno determinato che l'ambiente infantile di questi giovani ha influenzato il livello di proteine correlate all'infiammazione (biomarcatori) nel sangue durante l'età adulta, probabilmente a causa della metilazione di alcuni dei loro geni correlati all'infiammazione. La disregolazione di queste proteine può influire sulla salute e sul rischio di malattia.
Gli ambienti nutrizionali, microbici, psicologici e sociali a cui i bambini sono esposti a crescere sono fondamentali per la loro fisiologia e salute più avanti nella vita, afferma McDade. Per quanto riguarda gli effetti di specifici ambienti infantili, ha indicato l'allattamento prolungato, l'esposizione ai microbi e un'abbondanza di attività familiari che hanno portato a una migliore regolazione delle proteine infiammatorie.
A sua volta, la prolungata assenza di un genitore, la mancanza di esposizione ai microbi e la mancanza di attività familiari erano predittive di una maggiore disregolazione delle proteine infiammatorie.
Questa non è la prima volta che la ricerca ha dimostrato che l'ambiente in cui un bambino cresce può aiutare a determinare la sua salute futura. Non è nemmeno la prima volta che gli scienziati collegano l'ambiente alla metilazione del DNA e alla metilazione con la salute (questi studi sono stati condotti sui topi). Questa è, tuttavia, una delle prime e più complete indagini che dimostrano che le modifiche epigenetiche create dall'ambiente hanno effetti duraturi sulla salute umana.
