Salute ed epigenetica: il nostro destino dipende anche dai comportamenti dei nostri genitori

LA SALUTE INIZIA PRIMA DEL CONCEPIMENTO E DIPENDE DA ENTRAMBI I GENITORI

LA SALUTE INIZIA PRIMA DEL CONCEPIMENTO E DIPENDE DA ENTRAMBI I GENITORI

La letteratura scientifica degli ultimi anni conferma che la salute di un individuo sia la risultante dell’interazione dinamica di fattori genetici, comportamentali e ambientali; un numero crescente di evidenze scientifiche suggerisce che la condotta alimentare e lo stile di vita sia della madre che del padre condizionano la salute del nascituro. L’epigenetica (la branca della genetica che studia i cambiamenti ereditabili che influenzano l’espressione del gene, ma non modificano la sequenza del DNA) ha portato i ricercatori a ipotizzare che molti fattori genetici siano mediati, almeno in parte, attraverso meccanismi epigenetici. (1)

Le modificazioni epigenetiche comportano un cambiamento ereditabile che non altera la sequenza del DNA, ma mutano la funzione normalmente esercitata da un gene e da un gruppo di geni. Dunque è possibile riconoscere l’effetto di un’alterazione epigenetica come “un’impronta” che modifica la normale espressione funzionale genica.

Queste mutazioni, dette epimutazioni, durano per il resto della vita della cellula e possono trasmettersi a generazioni successive delle cellule attraverso le divisioni cellulari, senza tuttavia che le corrispondenti sequenze di DNA siano mutate; sono quindi fattori non-genomici che provocano una diversa espressione dei geni dell’organismo. (2) (3)

National Institutes of Health – http://commonfund.nih.gov/epigenomics/figure.aspx

Sempre maggiori studi dimostrano che l’ambiente uterino può giocare un ruolo chiave nella programmazione di un fenotipo fisiologico sfavorevole favorendo durante la vita adulta l’insorgenza di diabete, patologie cardiovascolari e obesità.

Le evidenze cliniche hanno messo in luce come la sovralimentazione materna durante la gravidanza, associata o meno a condizione di obesità, sia in grado di determinare non solo effetti negativi sulla salute della madre stessa, ma anche persistenti e deleteri effetti sullo sviluppo del feto e del bambino (3).

Quali dunque le indicazioni nutrizionali che la futura madre deve seguire?

Per fortuna la maggior parte delle gravidanze oggi non è un evento inaspettato, ma quasi sempre voluto e programmato. Pertanto la donna, ma come verrà riferito più avanti anche l’uomo, è opportuno che segua importanti regole e stili di vita che possono ridurre in modo significativo patologie  a carico del nascituro.

Common mechanistic pathways of developmental programming as a result of maternal over nutrition

Poiché è ormai verificato che iniziare una gravidanza in sovrappeso è un fattore di rischio di obesità nel bambino, sarebbe opportuno normalizzare il peso prima del concepimento. Se la donna parte da una condizione di normopeso, l’aumento di peso dovrà essere contenuto tra 7 e 15 chili, ma se parte dal sovrappeso non dovrà superare i 5 chili.

Durante la gravidanza il fabbisogno calorico aumenta del 10% rispetto alla fase precedente il concepimento; variano invece le necessità di micronutrienti e di oligoelementi: il fabbisogno di acido folico, di vitamine del gruppo A, B e D aumenta del 50%, mentre il fabbisogno di ferro di solito raddoppia.

Secondo uno studio condotto in Nord Europa, l’aderenza alla Dieta Mediterranea diminuisce il rischio di parto prematuro (anche se purtroppo si registra un forte calo di adesione a questo stile alimentare). Soprattutto durante la gravidanza è bene privilegiare alimenti integrali e a km zero in quanto meno trattati e quindi meno soggetti a processi di impoverimento. Alcuni studi hanno dimostrato che le donne che mangiano questi alimenti presentano meno rischi di sviluppare pre-eclampsia.

E’ ben noto che la carenza di acido folico in gravidanza è correlata a un aumento di incidenza di alcune malformazioni a carico del tubo neuronale, in particolare spina bifida e anencefalia, pertanto è fondamentale una sua supplementazione (6). Diverse analisi di popolazioni riportano che in Italia il 100% delle donne in età fertile ha valori di acido folico non ottimali per iniziare una gravidanza. In considerazione di ciò risulta necessaria l’integrazione di acido folico da iniziare almeno due mesi prima del concepimento, alla dose di 400 microgrammi al giorno. Anche il dosaggio ematico di ferro materno va monitorato durante la gravidanza: diversi studi sembrano suggerire che madri con carenza di ferro hanno maggiori probabilità che il nascituro sviluppi autismo.

Diversi studi hanno poi indagato la relazione tra apporto di omega 3 e sviluppo cognitivo del nascituro. Per soddisfare il fabbisogno è opportuno assumere almeno 1-2 porzioni settimanali di pesce; secondo un interessante lavoro tale quantità è utile a prevenire il rischio di parto prematuro nelle donne a rischio. (7)

Anche se in passato le ricerche erano indirizzate principalmente a valutare l’influenza materna sulla salute della prole, solo recenti indagini hanno finalmente verificato il condizionamento dello stile di vita del padre – di cui il nascituro ha la metà del  suo patrimonio genetico – sullo sviluppo di patologie nel prodotto del concepimento. Così sono state ricercate  anomalie dello sperma prima e in coincidenza del concepimento  e “firme epigenetiche” nei propri figli e le possibili conseguenze sulla salute anche nel lungo termine.

Modificazioni epigenetiche presenti nello sperma paterno sono state correlate a rischio di autismo nei bambini, (8) mentre ricerche sui topi ipotizzano la correlazione tra l’assunzione di etanolo da parte dei genitori di sesso maschile e “firme epigenetiche” nel cervello dei loro figli. (9) Forse non è inutile ricordare che è ormai provato che l’assunzione da parte della madre di alcool in gravidanza provoca la sindrome feto-alcolica.

Un recente articolo (10) ha analizzato il ruolo svolto dall’epigenetica sulla riproduzione maschile e ha evidenziato almeno quattro diversi livelli in cui lo sperma può dare luogo a modificazioni epigenetiche che potrebbero influire sulla riproduzione: (a) fallimento della spermatogenesi; (b) sviluppo embrionale; (c) risultati modesti dei protocolli della tecnica di riproduzione assistita (ART), soprattutto per quanto riguarda l’imprinting genomico; e (d) gli effetti a lungo termine durante la vita della prole. Sono stati esaminati anche gli agenti ambientali responsabili delle modificazioni epigenetiche, gli autori suggeriscono che il controllo dello stile di vita paterno prima del concepimento potrebbe rappresentare nel prossimo futuro un tema significativo nella gestione della riproduzione umana.

I ricercatori della McGill University in Canada hanno pubblicato i risultati di un loro interessante esperimento con tecniche di ingegneria genetica: hanno alterato l’attività di una delle proteine istoniche che controllano i processi epigenetici (la KDM1A istone lisina 4 demetilasi) durante la produzione di sperma nei topi. Hanno così dimostrato che questo cambiamento influenza la salute e lo sviluppo della prole e che l’effetto persiste per un certo numero di generazioni. Pur non fornendo la prova che una qualsiasi condizione genetica umana o una particolare esposizione ambientale possa produrre questo effetto da loro indotto in modo artificioso, gli autori ipotizzano che la variazione genetica da loro provocata nello studio potrebbe produrre effetti simili negli esseri umani. Ovvero se per cause ambientali in un uomo si interrompesse o si modificasse questo stesso processo epigenetico durante la produzione di sperma, ciò potrebbe causare difetti alla nascita e malattie che possono essere trasmesse dal padre alle successive generazioni.

Il campo dell’epigenetica propone importanti piste di ricerca su cui continuare a lavorare; a chi come me crede nella prevenzione apre scenari sicuramente interessanti.

Le ricerche riportate in quest’articolo fanno anche riflettere sull’ importanza e la responsabilità dello stile di vita e della nutrizione di entrambi i genitori – prima ancora del concepimento – sulla salute del proprio figlio e della sua discendenza.

BIBLIOGRAFIA

1 Hanley B 1, et al, Metabolic imprinting, programming and epigenetics – a review of present priorities and future opportunities. Br J Nutr. 2010 Jul;104 Suppl 1:S1-25.

2 Adrian Bird, Perceptions of epigenetics, Nature, vol. 447, nº 7143, 2007, pp. 396–398.

3 Philip Hunter  Special report: ‘What genes remember’. Prospect Magazine May 2008 issue 146

4 Morandi A, et al, Estimation of Newborn Risk for Child or Adolescent Obesity: Lessons from Longitudinal Birth Cohorts. PLoS ONE 2012; 7(11): e49919.

5 Rkhzay-Jaf J, et al, Maternal Obesity and the Fetal Origins of the Metabolic Syndrome. Curr Cardiovasc Risk Rep (2012) 6:487–495.

6 Atta CA, Et al, Global Birth Prevalence of Spina Bifida by Folic Acid Fortification Status: A Systematic Review and Meta-Analysis. Am J Public Health. 2016 Jan;106(1):159.

7 Sip – Società Italiana di Pediatria

8 Feinberg J I, et Al, Paternal sperm DNA methylation associated with early signs of autism risk in an autism-enriched cohort. Int. J. Epidemiol. 2015.

9 Liang F, et al, Paternal ethanol exposure and behavioral abnormities in offspring: associated alterations in imprinted gene methylation. Neuropharmacology. 2014 Jun;81:126-33

10 Stuppia et al, Epigenetics and male reproduction: the consequences of paternal lifestyle on fertility, embryo development, and children lifetime health. Clinical Epigenetics (2015) 7:120

11 Siklenka K, et al, Disruption of histone methylation in developing sperm impairs offspring health transgenerationally. Science 6 November 2015:  Vol. 350 no. 6261.

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