Consulenza scientifica
Barbara Paolini
Medico dietologo e direttore dell’UO di Dietetica e Nutrizione Clinica presso l’Azienda ospedaliero-universitaria Senese. Professore all'Università di Siena. Presidente Nazionale Associazione Italiana di Dietetica e Nutrizione Clinica (ADI).
ESPOSOMA ED OBESITÀ
L’esposoma può essere definito come l’esposizione cumulativa a cui un organismo può essere esposto dalla nascita alla morte, con un impatto sulla salute o sullo sviluppo di malattie. Questa esposizione può essere:
- endogena
- infezioni
- stress psicologico
- esogena
- inquinamento
- fumo
Alcune di queste esposizioni possono dare luogo a risposte, come cambiamenti epigenetici secondari a fattori ambientali e nutrizionali; pertanto, l’esposoma può essere correlato al rischio di sviluppare malattie croniche non trasmissibili, come l’obesità.
IL DNA
L’ambiente ed i fattori nutrizionali possono modificare l’esposoma attraverso cambiamenti strutturali permanenti, accelerazione dell’invecchiamento cellulare e modificazione dell’espressione genica (fattori epigenetici).
I fattori epigenetici coinvolgono la metilazione del DNA, l’acetilazione dell’istone e la presenza di micro-RNA. Interferiscono con la trascrizione e la traduzione del DNA in modo complesso e dinamico, aumentando o riducendo l’espressione genica. L’obiettivo principale dei fattori epigenetici sono le isole CpG, che sono regioni situate vicino alle regioni del promotore del gene.
La metilazione del DNA si verifica quando un gruppo metilico viene incorporato nella struttura di uno o più geni. I geni metilati e ipometilati hanno la loro espressione silenziata e aumentata, rispettivamente. Gli istoni sono strutture in cui il DNA è avvolto e compattato; quando sono nella forma deacetilata (raggruppata), c’è una maggiore difficoltà nella trascrizione del DNA e nella forma acetilata (rilassata), il filamento di DNA è più esposto e, quindi, può essere trascritto più facilmente.
I microRNA sono piccoli RNA (da 21 a 24 nucleotidi) che influenzano la traduzione dell’RNA messaggero e, quindi, la sintesi proteica (fig. 1).
GRAVIDANZA E RISCHIO DI MALATTIE PER LA PROLE
Durante la gravidanza, lo stato nutrizionale materno (malnutrizione e obesità), le malattie (diabete e ipertensione), le infezioni, l’esposizione a fattori chimici (tabacco, diossine, pesticidi, bisfenolo A e arsenico) e lo stress influenzano il rischio di obesità nella prole, attraverso fattori epigenetici. Il fumo paterno e l’obesità sono anche correlati ai marcatori epigenetici nelle cellule germinali che aumentano il rischio di obesità nella prole per tutta la vita.
Le conseguenze a lungo termine della malnutrizione acuta durante la gravidanza si riflettono sulla salute della prole (figli e nipoti). I figli di donne malnutrite all’inizio della gravidanza erano a maggior rischio di sviluppare malattie cardiovascolari, diabete, obesità e alcuni tipi di cancro; a loro volta, i nipoti maschi delle donne che hanno sofferto la fame al termine della gravidanza sono maggiormente a rischio di obesità, soprattutto di tipo periviscerale.
Gli individui che sono stati esposti alla fame nel periodo intrauterino, quasi sei decenni dopo, hanno ridotto la metilazione del DNA del gene del fattore di crescita insulino-simile 2 (IGF-2), un importante mediatore della proliferazione, crescita e differenziazione cellulare, rispetto a quelli non esposti fratelli dello stesso sesso.
ALLATTAMENTO ED OBESITÀ
L’allattamento al seno è uno dei fattori associati alla protezione contro l’obesità per tutta la vita, è associato infatti, a una riduzione di circa il 25% del rischio di sovrappeso in età adulta. Alcuni dei meccanismi proposti per spiegare questa relazione sono la composizione del latte materno, che si adatta ai bisogni del bambino, compresi gli aspetti legati al numero di nutrienti; la presenza di adipochine, come la leptina, che influenzano il centro ipotalamico della fame/sazietà.
Sono stati descritti anche il modo in cui il bambino svuota il seno (più lentamente rispetto all’erogazione di latte dal biberon), l’autoregolazione dell’appetito e, più recentemente, i fattori epigenetici in questo processo.
L’allattamento al seno influenza l’espressione di diversi geni attraverso la metilazione del DNA e la presenza di numerosi micro-RNA nel latte materno; questi micro-RNA sono specie-specifici e agiscono sul dispendio energetico, sul sistema immunitario, sulla risposta infiammatoria e sulla maturazione del tratto gastrointestinale.
BIBLIOGRAFIA
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