Nutriepigenetica: alimentazione ed espressione genica

Nutriepigenetica: come l'alimentazione può influenzare l'espressione dei nostri geni

Per molto tempo abbiamo immaginato il DNA come un destino già scritto: un insieme di istruzioni ereditate dai nostri genitori che determina le caratteristiche del nostro organismo e, almeno in parte, la predisposizione a sviluppare determinate malattie.

Oggi sappiamo che la realtà è più complessa.

La sequenza del nostro DNA rimane sostanzialmente stabile nel corso della vita, ma il modo in cui le informazioni genetiche vengono utilizzate dalle cellule può cambiare in risposta a numerosi fattori biologici e ambientali.

È proprio questo uno degli ambiti di studio dell'epigenetica. Quando l'attenzione si concentra sulle interazioni tra alimentazione e meccanismi epigenetici, parliamo di nutriepigenetica.

Il DNA come uno spartito musicale

Per comprendere il concetto di epigenetica possiamo immaginare il nostro DNA come un grande spartito musicale.

Le note rappresentano le informazioni contenute nei geni. Lo spartito è lo stesso, ma la sua esecuzione può cambiare: alcuni passaggi vengono enfatizzati, altri attenuati e altri ancora possono rimanere silenziosi.

L'epigenetica può essere paragonata a una parte delle indicazioni che contribuiscono a regolare questa esecuzione.

In termini biologici, comprende modificazioni chimiche del DNA e delle proteine associate, oltre a processi che contribuiscono a regolare l'organizzazione della cromatina e l'espressione genica, senza modificare la sequenza delle basi del DNA.

Questi meccanismi sono fondamentali anche per spiegare come cellule che possiedono sostanzialmente lo stesso patrimonio genetico possano svolgere funzioni molto differenti.

La metilazione del DNA: un importante meccanismo epigenetico

Uno dei meccanismi epigenetici più studiati è la metilazione del DNA.

Consiste nell'aggiunta di piccoli gruppi chimici, chiamati gruppi metile (–CH₃), a specifiche basi del DNA, prevalentemente alle citosine.

Questa modificazione può contribuire a regolare l'attività di determinate regioni genomiche.

Quando la metilazione interessa particolari regioni regolatrici, come i promotori di alcuni geni, può essere associata a una riduzione della loro espressione.

Tuttavia, il suo effetto non è sempre quello di spegnere un gene: dipende dalla posizione della modificazione, dal tipo di cellula e dal contesto biologico.

Per questo motivo è più corretto considerare la metilazione come uno dei sistemi attraverso cui l'organismo regola l'utilizzo delle informazioni genetiche, piuttosto che come un semplice interruttore acceso/spento.

Qual è il rapporto tra alimentazione ed epigenetica?

Gli alimenti non forniscono soltanto energia, proteine, carboidrati e grassi.

Contengono anche vitamine, minerali e composti bioattivi che partecipano a numerosi processi cellulari.

Alcuni nutrienti, in particolare, intervengono nel cosiddetto metabolismo a un carbonio, una rete di reazioni biochimiche coinvolta nella produzione e nel trasferimento dei gruppi metile.

Tra questi troviamo folati, vitamina B12, colina e betaina.

Attraverso queste vie metaboliche, l'alimentazione può contribuire a sostenere i processi di metilazione dell'organismo, compresi quelli che interessano il DNA.

Questo, però, non significa che mangiare un determinato alimento permetta di attivare o disattivare selettivamente specifici geni.

La regolazione epigenetica è un processo complesso, influenzato anche dall'età, dallo sviluppo, dall'attività fisica, dal fumo, dalle esposizioni ambientali e da numerosi altri fattori.

Possiamo davvero modificare il nostro epigenoma attraverso il cibo?

La ricerca scientifica ha individuato associazioni tra caratteristiche dell'alimentazione, disponibilità di determinati nutrienti e modificazioni di alcuni marcatori epigenetici.

Particolarmente interessante è il ruolo della nutrizione durante le prime fasi dello sviluppo, quando l'organismo attraversa periodi di intensa regolazione epigenetica.

Anche nell'adulto, alcuni studi suggeriscono possibili relazioni tra alimentazione e profili epigenetici.

Tuttavia, è importante distinguere le osservazioni sperimentali dai benefici clinici dimostrati.

Non tutte le modificazioni epigenetiche osservate sono necessariamente favorevoli o sfavorevoli. Inoltre, non è sempre possibile stabilire se rappresentino una causa, una conseguenza o semplicemente un indicatore di determinate condizioni metaboliche.

Non esistono quindi alimenti capaci di riprogrammare in modo prevedibile il nostro DNA o di garantire la prevenzione di specifiche malattie attraverso un particolare effetto epigenetico.

Il consiglio della nutrizionista

La nutriepigenetica ci offre un'ulteriore prospettiva per comprendere la complessità del rapporto tra alimentazione e salute.

Non dobbiamo però trasformare ogni nuova scoperta scientifica nella ricerca di un alimento miracoloso.

Una dieta varia, equilibrata e adeguata alle esigenze individuali, ricca di alimenti vegetali e inserita in uno stile di vita sano, rimane una delle strategie più solide per favorire la salute metabolica e la prevenzione delle malattie croniche.

La nutrizione non cambia la sequenza dei nostri geni, ma può contribuire a influenzare l'ambiente biologico in cui essi vengono espressi.

Nel prossimo articolo

Approfondiremo quali nutrienti partecipano ai processi di metilazione, dove possiamo trovarli negli alimenti e perché folati, vitamina B12, colina e betaina sono importanti per il normale funzionamento del nostro organismo.