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Dieta cibo ed epigenetica


Testo di Vito Leone - Dottore in Scienze dell'alimentazione e gastronomia presso Università San Raffaele Roma - Facoltà di Agraria

 

L'epigenetica (dal greco epì = sopra e gennetikòs = relativo all'eredità familiare) si riferisce ai cambiamenti che influenzano il fenotipo senza alterare il genotipo. Infatti è la branca della genetica che studia tutte le modificazioni ereditabili che variano l'espressione genica pur non alterando la sequenza del DNA.

Un segnale epigenetico è un cambiamento ereditabile che non altera la sequenza nucleotidica di un gene, ma la sua attività. È lo studio delle modifiche fenotipiche ereditabili nell'espressione del gene, dal livello cellula (fenotipo cellulare) agli effetti sull'intero organismo (fenotipo, in senso stretto), causato da meccanismi diversi dai cambiamenti nella sequenza genomica.

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. Il merito per avere coniato, nel 1942, il termine epigenetica, definita come "la branca della biologia che studia le interazioni causali fra i geni e il loro prodotto cellulare e pone in essere il fenotipo", viene attribuito a Conrad Waddington (1905-1975). Alla metà del diciannovesimo secolo si trovano tracce dell'epigenetica in letteratura. Le sue origini concettuali risalgono tuttavia ad Aristotele (384-322 a.C.), il quale credeva nell'epigenesi, ossia nello sviluppo di forme organiche individuali a partire dal non formato.

Per quanto riguarda la nutrizione, si è osservato che particolari concimi, fitofarmaci o disinfettanti usati in agricoltura, tendono ad accumularsi nei tessuti adiposi dell'uomo e degli animali portando, nel tempo, ad insorgenza di mutazioni e malattie. Si deduce, quindi, che l'alimentazione risulta un elemento ambientale dal ruolo fondamentale nell'epigenetica poiché il genoma è continuamente cambiato da questo tipo di fenomeno. Per esempio, in dolce attesa la dieta può influenzare lo sviluppo del feto attraverso una selezione che fornisce un contributo nell'insorgenza di mutazioni genomiche che possono determinare diverse caratteristiche e predisposizioni dell'organismo adulto. Interazioni gene-nutriente, infatti, non creano modifiche fenotipiche analizzabili e rivelabili nell'embrione o nel feto, ma possono influenzare la salute del soggetto adulto predisponendolo ad una serie di malattie e di risposte comportamentali.

Un fatto clamoroso lo possiamo identificare negli esperimenti fatti dal dottor Fred Hale nel 1938. Egli riuscì ad eliminare dalla dieta di una scrofa la vitamina A prima che rimanesse in gravidanza. La scrofa mise al mondo dei cuccioli senza occhi. Alla gravidanza successiva la scrofa si nutrì normalmente e i maialini nacquero perfettamente normali; questo sta ad indicare che la modificazione genetica non era permanente, ma reversibile. La Vitamina A deriva dai retinoidi che si trovano nelle piante che come sappiamo devono la loro vita alla luce. L’assenza di Vitamina A è stata interpretata dal DNA della scrofa come assenza di luce. Se manca la luce a che cosa servono gli occhi? A nulla: risparmiamo quindi ed evitiamo di farli, ha ragionato il DNA. In pratica i geni, imparano a comportarsi positivamente o viceversa, a seconda del nostro stile di vita e dell’alimentazione. Dunque i geni non si comportano in maniera immutabile nei secoli.

Ad esempio, se non assumiamo calcio, non solo le nostre ossa si indeboliscono, ma anche i nostri geni si modificano. Il gene che controlla la formazione dell’osso va in letargo se non ingeriamo il calcio. Letargo che può essere interrotto se reintroduciamo calcio nella nostra dieta, ma se questo letargo si prolunga nell’età in cui facciamo dei figli, possiamo trasmettere questa caratteristica e saranno più soggetti all’osteoporosi perché gli abbiamo trasmesso un gene che non lavora alacremente come quello di una persona sana. Queste “modifiche” genetiche non sono permanenti. Si possono trasmettere sì per qualche generazione, ma se modifichiamo in meglio il nostro modo di alimentarci e di vivere possiamo rieducare i geni a riprendere il loro comportamento originario.

Non siamo schiavi degli errori dei nostri genitori e dei nostri nonni, anche se certo sarebbe meglio ereditare un patrimonio genetico privo di geni dormienti e/o malfunzionanti.

Prima che la modifica diventi definitiva devono passare parecchie generazioni. E’ come se il nostro DNA facesse delle prove. Per qualche generazione la modifica è reversibile, dato che potrebbero cambiare le cose da una generazione all’altra. Solo se gli stimoli che il gene riceve sono persistenti per molte generazioni diventa difficile se non impossibile tornare alla situazione originaria. È come i programmi in versione Beta che si tramutano in Alfa definitivamente. 

Da dove vengono queste molecole che interagiscono con i nostri geni e li educano e controllano? Dal cibo. Vitamine, minerali, nutrienti che prendiamo dal cibo diventano i controllori dei nostri geni e delle loro azioni.

Tuttavia è difficile delineare i precisi effetti dei nutrienti e delle componenti bioattive del cibo su ciascuna modifica epigenetica e la loro associazione con processi fisiologici perché essi interagiscono con i geni, altri nutrienti e altri fattori ambientali. Inoltre ogni fenomeno epigenetico interagisce con altri fenomeni epigenetici, aggiungendo complessità al sistema.





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