Epigenetic Nutritional Mapping. Le innovazioni scientifiche e mediche dell’ Epigenetica
L’epigenetica è lo studio dei cambiamenti nell’espressione genica causati dai meccanismi
diverso dai cambiamenti nel DNA stesso. Il campo sta crescendo rapidamente e sta diventando
ampiamente promosso, attirando l’attenzione in diverse aree mediche
Mentre le scienze “omiche” proliferano e la complessità dei sistemi biologici diventa l’ontologia dominante nelle scienze della vita, l’epigenetica ha assunto un ruolo sempre più centrale nel panorama molecolare attuale.
L’epigenetica, ramo della genetica, si articola con la biologia dello sviluppo, l’endocrinologia, la riproduzione, l’ immunologia, le scienze delle piante, la psichiatria e altri settori interdisciplinari.
E’ attualmente considerata “uno dei campi più promettenti ed in espansione nell’attuale panorama della ricerca biomedica ” che riguarda principalmente l’investigazione di cambiamenti nell’espressione genica, dove il meccanismo è qualcosa di diverso di un cambiamento al DNA sottostante, che rappresenterebbe invece una mutazione e sarebbe ambito della genetica classica. Il focus della ricerca è sulle dinamiche
di modificazione chimica sul DNA, che migliora, diminuisce, inizia o blocca l’espressione genica. Uno dei processi chiave , e forse il più semplice, è la metilazione, l’aggiunta di un composto chimico chiamato gruppo metilico a una base di DNA. I biologi ritengono la regolazione epigenetica dell’espressione genica come essenziale per lo sviluppo dell’organismo, in quanto gioca ruoli importanti in diversi processi come la differenziazione cellulare e l’ impronta genomica. I cambiamenti epigenetici possono essere mitoticamente o anche meioticamente ereditabili , a seconda se sono coinvolte le cellule somatiche o i gameti .
Il termine “epigenetica” è stato coniato per la prima volta dall’embriologo Conrad Waddington nel suo libro del 1940, Organizers and Genes; ciò implicava la metafora del “paesaggio epigenetico” per caratterizzare i diversi modi in cui le circostanze ambientali potevano influenzare l’espressione genica e di conseguenza modulare lo sviluppo. Attualmente, con le maggiori conoscenze dei meccanismi coinvolti, il termine “epigenetica” è diventato più articolato e si occupa principalmente di ciò che “i geni da soli non spiegano”
Molti scienziati sembrano concordare sul fatto che il dinamismo e la specificità dei cambiamenti epigenetici pongono una nuova e molto diversa metodologia scientifica.
chiave sono gli studi sperimentali sugli animali dei gruppi di ricerca intorno a Michael Meaney e Las Szyf sull’impatto del comportamento materno sui modelli di metilazione, nonché studi epidemiologici sugli effetti del “Dutch Hunger Winter”. Meaney, Szyf e colleghi a Montreal hanno iniziato il loro lavoro sperimentale sui ratti del nordest dalle caratteristiche comportamentali “materne” ben osservate di “archedbacknursing” e “licking and grooming” (Weaver et al., 2004). In natura, rats mostra questi comportamenti in un ampio spettro di intensità tale che i gruppi di archi e leccature più o meno intensi possono essere identificati in ogni data popolazione. L’impostazione sperimentale iniziale si è concentrata sugli effetti di questi due tipi di comportamento infermieristico sullo stato di metilazione di un recettore rilevante per lo stress nell’ippocampo dei ratti. La primavera che veniva allattata dalle madri “basse” mostrava metilazione significativamente aumentata nel sito del recettore rispetto a Madri “alte” che allattano. Tobiologi, questo effetto conferisce una maggiore suscettibilità allo stress sull’animale colpito. L’effetto emerge nella prima settimana di vita della prole, può essere invertito attraverso il cross-fostering e il trattamento farmacologico e persiste fino all’età adulta. Gli esperimenti hanno dimostrato che gli effetti di questo tipo possono essere semi-stabili tra generazioni e in linea di principio possono esistere anche nell’uomo (ad esempio McGowan et al., 2009).
La ricerca più recente, effettuata in particolare nelle piante, punta a una rete regolativa sempre più complessa che coinvolge non solo il DNA e i marcatori epigenetici, ma anche un’intera gamma di microRNA all’interno e al di fuori del nucleo , la variazione si verifica oltre il livello del DNA ed è stabile attraverso l’ereditarietà somatica e ha effetti sul fenotipo. Quindi ciò che emerge è il concetto di una scienza molecolare degli impatti ambientali sui mammiferi e lo sviluppo e la riproduzione.
L’epigenetica rappresenterebbe l’anello mancante tra natura e cultura; come l’ ambiente condiziona e può alterare i meccanismi metabolici che sono alla base degli organismi. Quindi una comprensione esaustiva dei meccanismi epigenetici, delle loro interazioni e alterazioni nella salute e malattia, è diventata una priorità nella ricerca biomedica mondiale.
La ricerca epigenetica su salute e malattia si occupa dei modi in cui “l’ambiente” lascia il segno sul genoma e come questo produce effetti fenotipici parziali. Ciò che in realtà conta come “l’ambiente” è ancora da stabilire con attenzione, ma è evidente che le sostanze chimiche con cui si viene a contatto, gli inquinanti e non ultimo il cibo rappresentano un ambiente condizionante che modella l’attività del genoma e la fisiologia del corpo.
le potenziali conseguenze sulla salute (epigeneticamente determinate) del mangiare certi cibi che possono contenere contaminanti, e altri effetti degli agenti chimici sui feti futuri” .Particolare attenzione vien posta sulle donne che sono considerate,, attraverso alcuni tipi di ricerche sull’epigenetica, come il primo ambiente con cui l’embrione e poi il feto viene a contatto, e che può variare la futura salute del nuovo individuo. In particolare, come coloro che hanno a che fare con la vita che non esiste ancora dovrebbero essere sensibilizzati a queste nuove conoscenze.
Da New Genetics and Society, 2013
Vol. 32, No. 4
