Possibile ereditarietà epigenetica di alcune caratteristiche della salute
«Da alcuni esperimenti sugli animali è emerso che l’esposizione ai fattori di stress, oltre alla genetica, può modificare le generazioni successive attraverso l’alterazione delle cellule sessuali», spiega Olli Raitakari, coordinatore del progetto MULTIEPIGEN, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca. Raitakari cita il fumo di tabacco, l’alimentazione, l’inquinamento e lo stress tra i fattori che potrebbero avere effetti sulla salute intergenerazionale. Tali esposizioni possono attivare e disattivare i geni senza modificare le sequenze del DNA, il che significa che caratteristiche e malattie potrebbero essere influenzate dal contesto genitoriale (e persino dai nonni). Ad esempio, l’esposizione può modificare l’RNA degli spermatozoi — molecole che modulano l’espressione genica — che poi «programmano» le caratteristiche della prole, tra cui la salute metabolica. Oltre agli effetti potenzialmente dannosi, l’ereditarietà epigenetica potrebbe anche conferire dei vantaggi adattativi. Non potendo condurre nell’uomo il tipo di esperimenti condotti sugli animali, MULTIEPIGEN ha combinato dati longitudinali dettagliati con dati specifici per l’ipotesi di ereditarietà epigenetica. «Il nostro studio aiuta a spiegare l’ereditarietà epigenetica in una popolazione contemporanea, correlando le esposizioni in diverse fasi della vita con il profilo epigenetico dello sperma. A quanto ci risulta, nessun altro studio ha raccolto informazioni dettagliate, compresa l’epigenetica della linea germinale, da un campione multigenerazionale così ampio», afferma Raitakari dell’Università di Turku, sede del progetto.
Un set di dati unico per esplorare l’ipotesi dell’ereditarietà epigenetica
Ispirato dalle poche evidenze di un processo di ereditarietà intergenerazionale negli esseri umani, guidato dalla linea germinale (attraverso gli ovuli o lo sperma), MULTIEPIGEN si è concentrato sui marcatori epigenetici dello sperma. L’obiettivo è stato specificamente quello di capire come i vari aspetti dell’esposoma (esposizioni cumulative nel corso della vita) influiscano su questi marcatori e si ripercuotano sulla salute della prole. «Sebbene ci siano sempre più evidenze di come determinate esposizioni abbiano effetto sulle cellule germinali maschili, tra cui alcune che ne indicano l’incidenza sui tratti della prole, l’intero fenomeno dell’epigenoma delle cellule germinali, dalle esposizioni paterne alla salute della prole, non era stato studiato a fondo in un unico set di dati», aggiunge Noora Kartiosuo, ricercatrice del progetto. Il progetto MULTIEPIGEN ha utilizzato il Cardiovascular Risk in the Young Finns Study (YFS) uno studio di coorte longitudinale sul rischio cardiovascolare nei giovani finlandesi iniziato nel 1980 con partecipanti di età compresa tra 3 e 18 anni. In totale hanno partecipato 2 127 dei 3 596 partecipanti originari, con MULTIEPIGEN che ha raccolto i dati di 2 425 genitori e 2 762 figli della coorte originale di YFS. Il team si è interessato all’esposizione paterna a una serie di sostanze chimiche presenti nell’ambiente, al fumo, all’adiposità (elevata quantità di grasso corporeo) e allo stress, concentrandosi sull’esposizione dei genitori durante la pubertà e in prossimità del concepimento della prole. Per valutare lo stato di salute di tre generazioni, il team ha utilizzato dati antropometrici, valutazioni delle funzioni cognitive, ecografie carotidee ed epatiche, questionari sulla salute mentale e campioni ematici e sierici.
Risultati preliminari
Pur essendo ancora in corso l’analisi, il team ha già ottenuto alcuni risultati preliminari. L’analisi conferma ampiamente le precedenti scoperte sull’impatto del tabagismo e dell’adiposità giovanile del padre nel periodo del concepimento, sull’assetto cardio-metabolico, sulla funzione cognitiva e sulla salute mentale della prole. Come spiega Kartiosuo, con particolare riferimento alla linea germinale: «I nostri dati sono in linea con i risultati degli studi sugli animali. In primo luogo, determinati gruppi di molecole di RNA dello sperma sono più “reattivi” ai fattori di stress esterni. In secondo luogo, i gruppi di RNA ritenuti inizialmente portatori di informazioni intergenerazionali sono anche quelli più frequentemente legati alla salute della prole nei nostri dati sull’uomo.»
Le implicazioni dell’eredità epigenetica per la salute sono di ampia portata
La scoperta di come le esposizioni dannose possano trasmettersi alle generazioni successive indurrà probabilmente a ripensare alcune normative di carattere sanitario, ad esempio per quanto riguarda l’esposizione alle cosiddette sostanze chimiche per sempre. Allo stesso modo, i risultati sull’incidenza delle abitudini di salute dei padri, quali la gestione del peso e dello stress, potrebbero suggerire strategie di intervento più incisive nei giovani maschi. Per esaminare le ripercussioni dell’esposoma contemporaneo sugli spermatozoi, il prossimo obiettivo del team è quello di caratterizzare l’epigenoma dello sperma di giovani maschi fertili e sani nel momento in cui concepiscono, monitorando poi la prole. «Sebbene si tratti di un’iniziativa destinata a durare decenni, potrà fin da subito dare origine a informazioni determinanti per la salute», aggiunge Raitakari.
Parole chiave
MULTIEPIGEN, epigenetica, salute, fattori di stress, sperma, fumo, RNA, gene
