Prof. Carlo Alberto Redi, Lei è autore con Manuela Monti del libro Genomica sociale. Come la vita quotidiana può modificare il nostro DNA edito da Carocci: quale legame esiste tra il contesto sociale in cui viviamo e le funzioni del genoma delle cellule somatiche e germinali?
Genomica sociale. Come la vita quotidiana può modificare il nostro DNA, Carlo Alberto Redi, Manuela MontiLe cellule del nostro corpo svolgono le regolari funzioni fisiologiche che ci tengono in vita in base ad una fine regolazione dell’espressione dei geni che in ogni cellula ne controllano l’attività. Esiste una raffinata precisione nelle relazioni che le tante cellule che compongono il nostro organismo (milioni di miliardi) contraggono tra di loro ed il buon funzionamento di un tipo cellulare influenza e regola quello di altri tipi cellulari. Si pensi ad esempio al buon andamento della produzione di gameti (spermatozoi e cellule uovo) in base all’azione delle cellule delle ghiandole endocrine che producono gli ormoni capaci di regolare l’attività complessiva del testicolo e delle ovaie. Le cellule di qualsivoglia organo sono costantemente esposte all’azione di fattori di natura fisica (calore, raggi UV, etc) e chimica (proteine, carboidrati, etc.) direttamente provenienti dall’ambiente esterno oppure dall’ambiente interno al nostro corpo (tutte le molecole che circolano nel nostro corpo). Alcuni di questi fattori sono fisiologicamente a contatto delle cellule mentre altri vengono assorbiti dall’ambiente esterno al nostro corpo e veicolati a contatto delle cellule: le sostanze che respiriamo, quelle che vengono assimilate dall’epidermide, etc. Come è intuitivo i diversi ambienti in cui viviamo sono caratterizzati dalla presenza/assenza di tanti e diversi fattori. Nel corso di una passeggiata in alta montagna ci si attende non respirare idrocarburi da gas di scappamento come può accadere nel corso di una passeggiata in città. Nell’alimentarsi con cibi privi di conservanti ci si attende di non ingerire molecole di natura potenzialmente tossica. Gli esempi possono essere tanti ma il concetto risulta chiaro: l’ambiente nel quale ci si pone non è indifferente al buon funzionamento delle nostre cellule. Ambiente inteso in senso lato: per un embrione o un feto è ambiente la vita in utero e di conseguenza lo stile di vita della madre influenza potentemente lo svolgimento regolare delle funzioni delle cellule dell’embrione. Un esempio drammatico è l’assunzione di un farmaco capace di bloccare il vomito nelle donne in stato di gravidanza (talidomide) e che però è capace di esercitare una azione “teratogena” sullo sviluppo degli arti superiori… con la nascita di bimbi focomelici. Questo esempio drammatico permette di capire che le cellule del corpo (somatiche) e le cellule delle gonadi (cellule del testicolo e delle ovaie) sono costantemente bersaglio di un’enciclopedica lista di agenti chimici e fisici (che a volte esercitano un’azione combinata).

Agenti chimici e fisici capaci di produrre cambiamenti nella struttura e composizione del DNA: nei casi più drastici delle vere e proprie mutazioni genetiche (si pensi all’aumento dell’incidenza del melanoma a causa della maggiore esposizione ai raggi solari dovuta al buco nella fascia dell’ozono), più in generale cambiamenti nella composizione chimica di DNA e proteine (che accompagnano il DNA, gli istoni) per modificazioni quali l’aggiunta di gruppi chimici (ad esempio gruppi metilici alle Citosine oppure acetilando gli aminoacidi di alcune proteine), modificazioni che essendo temporanee, transienti, vengono dette epigenetiche. Sono proprio queste ultime le modificazioni che spiegano le differenze di funzionamento dei genomi “immersi” in differenti ambienti. E così risulta chiara la relazione contesto ambientale, stili di vita, incidenza di malattie, aspettative di vita, diseguaglianze socio-economiche e regolare funzionamento del genoma.

Quali fattori ambientali possono modificare l’espressione genica delle cellule?
Di fatto tutti i fattori che concorrono a precisare i tanti e diversi ambienti in cui possiamo trovarci: è evidente che l’ambiente di vita di un cittadino di una grande metropoli o di un paese rurale è caratterizzato da ben diverse costituzioni chimico-fisiche; quello di un benestante rispetto a quello di chi non ha neppure i danari per curarsi; quello di un feto in utero di madre malnutrita (i.e., eccesso di dieta ipercalorica) o denutrita (i.e., deprivazione di proteine e oligoelementi cruciali allo sviluppo del feto) rispetto a quello di un bimbo la cui madre può permettersi tutti quei controlli che ne assicurano il benessere. Tutto ciò è intuitivo. Ciò che deve essere sottolineato è la differenziale incidenza di fattori ambientali nocivi (xenobionti) sulle tante e diverse fasce della popolazione in termini di contesto economico (indigenti, classe media, benestanti) ed anagrafico (i.e., embrioni, feto, infanti, adolescenti, adulti, senescenti; maschi, femmine).

In che modo la nutrizione influenza la qualità delle cellule germinali?
La differenziazione di spermatozoi e cellule uovo è un processo temporalmente lungo e citologicamente complesso. Queste caratteristiche espongono le cellule germinali ad essere bersaglio continuo di fattori chimici e fisici, tutti capaci di modificarne la composizione ed organizzazione del genoma. In particolare capaci di marcare sia il DNA sia le proteine con gruppi chimici che alterano il corretto funzionamento dello spermatozoo e della cellula uovo e che sono in grado essere trasmesse alle generazioni future. Ad esempio, figli di madre (o padri) obese sono più suscettibili di malattie cardiocircolatorie in età adulta; figli di madri (o padri) denutrite più suscettibili di un vasto numero di patologie croniche (respiratorie, cardiocircolatorie, etc) ed obesità (se esposti ad una dieta più ricca di quella dei genitori). Tutte le alterazioni epigenetiche delle cellule germinali (anche quelle dovute all’azione di un eccesso di risorse alimentari, ad esempio) hanno la capacità di essere trasmesse alle generazioni future e dunque si realizza una trasmissione intergenerazionale dello svantaggio (o del vantaggio) socio-economico della salute, ad esempio.

Per questo motivo si può parlare di “genomica sociale”, il titolo del volume scritto con Manuela Monti.

Qual è il profilo epidemiologico dell’obesità?
Per avere una vaga idea dell’epidemiologia dell’obesità sul pianeta Terra basterà ricordare che oggi si parla correttamente di “epidemia dell’obesità” tanto questo fenomeno si sta rivelando pervasivo a livello planetario: un solo dato, in Gran Bretagna, ultime stime, un bimbo su 10 all’età di 5 anni ed all’ingresso della scuola primaria è sovrappeso/obeso: all’uscita dalla scuola primaria, all’età di 10 anni, l’incidenza raddoppia, 1 bimbo su 5 è sovrappeso/obeso. L’aspetto di cui è bene rendere edotti i decisori politici, i responsabili della gestione della sanità, è che gran parte di questa patologia può essere prevenuta! Ed anche gli economisti ed i sociologi potrebbero trarre vantaggio dalla abbondante letteratura sull’argomento: il libero scambio commerciale tra Canada, USA e Messico significa (per il Messico) al di là di ogni aspetto propriamente industriale e commerciale, una epidemia di obesi nella fascia adolescenti/giovani adulti per l’opportunità di cibarsi di alimenti e bevande ad alto contenuto calorico facilmente reperibili nelle vicinanze delle scuole. Un fenomeno che prende il nome di “macdonaldizzazione”, fenomeno già chiaro ai decisori politici poiché ben studiato e presente in maniera devastante nella popolazione USA.