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Nutrigenomica: come il cibo ha il potere di riprogrammare i geni

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Le persone, in genere, pensano al cibo come calorie, energia e sostentamento. Tuttavia, le ultime prove suggeriscono che il ciboparla” anche con il nostro genoma, che è lo schema genetico che dirige il modo in cui il corpo funziona fino al livello cellulare.

Questa comunicazione tra cibo e geni può influenzare la salute, la fisiologia e la longevità. L’idea che il cibo trasmetta messaggi importanti al genoma di un animale è al centro di un campo noto come nutrigenomica.

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Il cibo ha il potere di riprogrammare i tuoi geni

Si tratta di una disciplina ancora agli inizi, e molte domande rimangono avvolte nel mistero. Eppure, i ricercatori hanno già imparato molto su come i componenti del cibo influenzano il genoma.

Monica Dus, ricercatrice e biologa molecolare studia le interazioni tra cibo, geni e cervello, nel tentativo di capire meglio come i messaggi alimentari influenzano la nostra biologia. La Dus, evidenzia come gli sforzi degli scienziati per decifrare questa trasmissione di informazioni potrebbe, un giorno, portare a una vita più sana e felice per tutti noi.

Ma fino ad allora, la nutrigenomica ha smascherato almeno un fatto importante: la nostra relazione con il cibo è molto più intima di quanto abbiamo mai immaginato.

L’interazione tra il cibo e i geni

Se l’idea che il cibo possa guidare i processi biologici interagendo con il genoma suona sorprendente, non c’è bisogno di guardare oltre un alveare per trovare un esempio provato e perfetto di come questo accada. Le api operaie lavorano senza sosta, sono sterili e vivono solo poche settimane.

L’ape regina, seduta nel profondo dell’alveare, ha una vita che dura anni e una fecondità così potente da dare alla luce un’intera colonia.

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Eppure, le api operaie e la regina sono organismi geneticamente identici. Diventano due forme di vita diverse a causa del cibo che mangiano. L’ape regina si nutre di pappa reale; le api operaie si nutrono di nettare e polline.

Entrambi gli alimenti forniscono energia, ma la pappa reale ha una caratteristica in più: i suoi nutrienti possono sbloccare le istruzioni genetiche per creare l’anatomia e la fisiologia di un’ape regina.

Quindi, come viene tradotto il cibo in istruzioni biologiche?

Ricordate che il cibo è composto da macronutrienti. Questi includono carboidrati – o zuccheri – proteine e grassi.

Il cibo contiene anche micronutrienti come vitamine e minerali. Questi composti e i loro prodotti di degradazione possono innescare interruttori genetici che risiedono nel genoma.

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Proprio come gli interruttori controllano l’intensità della luce in casa, così gli interruttori genetici determinano la quantità di un certo prodotto genetico. La pappa reale, per esempio, contiene composti che attivano i controllori genetici necessari alla formazione e al mantenimento della capacità riproduttiva degli organi della regina.

Il cibo ha il potere di riprogrammare i tuoi geni
Il cibo ha il potere di riprogrammare i tuoi geni

Negli esseri umani e nei topi, i sottoprodotti dell’aminoacido metionina, che sono abbondanti nella carne e nel pesce, sono noti per influenzare i quadranti genetici che sono importanti per la crescita e la divisione cellulare.

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Inoltre, la vitamina C gioca anche un ruolo fondamentale nel mantenerci in salute proteggendo il genoma dai danni ossidativi; promuove anche la funzione dei percorsi cellulari che possono riparare il genoma se viene danneggiato.

A seconda del tipo di informazione nutrizionale, dei controlli genetici attivati e della cellula che li riceve, i messaggi nel cibo possono influenzare il benessere, il rischio di malattia e persino la durata della vita. Ma è importante notare che finora la maggior parte di questi studi sono stati condotti su modelli animali, come le api.

È interessante notare che la capacità dei nutrienti di alterare il flusso di informazioni genetiche può passare attraverso le generazioni. Gli studi dimostrano che negli esseri umani e negli animali, la dieta degli antenati influenza l’attività degli interruttori genetici, il rischio di malattia e la mortalità dei discendenti.

Causa ed effetto

Un aspetto interessante del pensare al cibo come un tipo di informazione biologica è che dà un nuovo significato all’idea di catena alimentare. Infatti, se il nostro corpo è influenzato da ciò che abbiamo mangiato – fino ad un livello molecolare – allora ciò che gli alimenti assunti “integrano” potrebbe anche influenzare il nostro genoma.

Per esempio, rispetto al latte delle mucche allevate ad erba, il latte dei bovini nutriti a cereali ha diverse quantità e tipi di acidi grassi e vitamine C e A. Quindi, quando gli esseri umani bevono questi diversi tipi di latte, le loro cellule ricevono anche messaggi nutrizionali diversi.

Allo stesso modo, la dieta di una madre cambia i livelli di acidi grassi e di vitamine come B-6, B-12 e folato che si trovano nel suo latte materno. Questo potrebbe alterare il tipo di messaggi nutrizionali che raggiungono gli interruttori genetici del bambino, anche se non si sa se questo ha un effetto sullo sviluppo del bambino.

E, forse a nostra insaputa, anche noi facciamo parte di questa catena alimentare. Il cibo che mangiamo non manipola solo gli interruttori genetici delle nostre cellule, ma anche quelli dei microrganismi che vivono nel nostro intestino, nella pelle e nelle mucose.

Un esempio eclatante: Nei topi, la scomposizione degli acidi grassi a catena corta da parte dei batteri intestinali altera i livelli di serotonina, un messaggero chimico del cervello che regola l’umore, l’ansia e la depressione, tra gli altri processi.

Il cibo ha il potere di riprogrammare i tuoi geni

Additivi alimentari e imballaggio

Gli ingredienti aggiunti nel cibo possono anche alterare il flusso di informazioni genetiche all’interno delle cellule. Pane e cereali sono arricchiti con folato per prevenire eventuali difetti di nascita causati da carenze di questo nutriente.

Tuttavia, alcuni scienziati, ipotizzano che alti livelli di folato, in assenza di altri micronutrienti naturali come la vitamina B-12, potrebbero contribuire alla maggiore incidenza di cancro al colon nei paesi occidentali, forse influenzando i percorsi genetici che controllano la crescita.

Questo potrebbe essere vero anche con le sostanze chimiche che si trovano negli imballaggi alimentari. Il bisfenolo A, o BPA, un composto che si trova nella plastica, attiva i quadranti genetici nei mammiferi che sono critici per lo sviluppo, la crescita e la fertilità.

Per esempio, alcuni ricercatori sospettano che, sia negli esseri umani sia nei modelli animali, il BPA influenzi l’età della differenziazione sessuale e diminuisca la fertilità rendendo più probabile l’accensione degli interruttori genetici.

Tutti questi esempi indicano la possibilità che l’informazione genetica nel cibo possa derivare non solo dalla sua composizione molecolare – gli aminoacidi, le vitamine e simili – ma anche dalle politiche agricole, ambientali ed economiche di un paese, o dalla loro mancanza.

Gli scienziati hanno solo recentemente iniziato a decodificare questi messaggi genetici del cibo e il loro ruolo nella salute e nella malattia. Noi ricercatori non sappiamo ancora con precisione come i nutrienti agiscano sugli interruttori genetici, quali siano le loro regole di comunicazione e come le diete delle generazioni passate influenzino la loro progenie.

Molti di questi studi sono stati fatti finora solo in modelli animali, e molto resta da capire su cosa significhino per l’uomo le interazioni tra cibo e geni.
Ciò che è chiaro, però, è che svelare i misteri della nutrigenomica è probabile che dia potere alle società e alle generazioni presenti e future.


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