Caffè e birra sono opposti polari in tutto il mondo, ma la scelta di una o dell’altra bevanda, potrebbe anche influenzare il genoma, secondo una nuova ricerca.
Il Prof. Martin Kupiec e il suo team presso il Dipartimento di Microbiologia Molecolare e Biotecnologie dell’Università di Tel Aviv hanno scoperto che le bevande possono anche avere effetti opposti sul genoma. Lavorando con una specie di lievito che condivide molte importanti somiglianze genetiche con gli esseri umani, i ricercatori hanno scoperto che la caffeina accorcia i telomeri, i punti finali di DNA cromosomico implicati nel processo di invecchiamento e nel cancro, mentre l’alcol li allunga.
“Per la prima volta abbiamo identificato alcuni fattori ambientali che alterano la lunghezza dei telomeri e abbiamo dimostrato come lo fanno”, ha detto il Prof. Kupiec. “Quello che abbiamo scoperto, un giorno potrebbe contribuire alla prevenzione e cura delle malattie umane.”
Ricercatori provenienti da Blavatnik School of Computer Science e del Dipartimento di Scienze Biologiche dell’Università di Columbia del TAU, hanno collaborato alla ricerca pubblicata in PLoS Genetics .
Tra la morte e l’immortalità
I telomeri, fatti di DNA e proteine, segnano le estremità dei filamenti di DNA nei nostri cromosomi. Essi sono essenziali per assicurare che i filamenti di DNA vengono riparati e copiati correttamente. Ogni volta che una cellula viene duplicata, i cromosomi vengono copiati nella nuova cellula con telomeri leggermente più corti. Alla fine, i telomeri diventano troppo corti e la cellula muore. Solo le cellule fetali e tumorali hanno meccanismi per evitare questo destino.
I ricercatori hanno deciso di espandere uno studio del 2004 dal premio Nobel biologo molecolare Prof. Elizabeth Blackburn, che ha suggerito che lo stress emotivo provoca l’accorciamento dei telomeri caratteristici dell’invecchiamento, presumibilmente generando radicali liberi nelle cellule. I ricercatori hanno coltivato cellule di lievito in condizioni che generano i radicali liberi, per testare l’effetto sulla lunghezza dei telomeri. Sono stati sorpresi di trovare che la lunghezza non è cambiata.
Hanno continuato a esporre le cellule di lievito a 12 altri fattori di stress ambientali. La maggior parte dei fattori di stress – dalla temperatura, modifiche del pH, a vari farmaci e sostanze chimiche – non ha avuto effetto sulla lunghezza dei telomeri. Ma una bassa concentrazione di caffeina, analoga a quella trovata in una tazzina di caffè espresso, ha accorciato i telomeri, al contrario, l’esposizione a una soluzione di etanolo, ha allungato i telomeri del 5/ 7 per cento.
Da lieviti a noi
Per comprendere questi cambiamenti, i ricercatori TAU hanno effettuato scansioni di 6.000 ceppi di lievito, ognuno con un diverso gene disattivato. Hanno poi condotto test genetici sui ceppi con i telomeri più lunghi e più corti, rivelando che due geni, Rap1 e RIF1, sono i principali attori di mediazione dei fattori di stress ambientali e della lunghezza dei telomeri. In totale, circa 400 geni interagiscono per mantenere la lunghezza dei telomeri. I ricercatori TAU sottolineano l’importanza di tale rete di gene nel mantenimento della stabilità del genoma. Sorprendentemente, la maggior parte di questi geni del lievito sono presenti anche nel genoma umano.
“Questa è la prima volta che qualcuno ha analizzato un sistema complesso in cui tutti i geni che li riguarda ,sono conosciuti”, ha detto il Prof. Kupiec. “Si scopre che la lunghezza dei telomeri è qualcosa di molto preciso, il che suggerisce che la precisione è fondamentale e deve essere protetta dagli effetti ambientali.”
“Ulteriori attività di laboratorio sono necessarie per dimostrare una relazione causale, non una mera correlazione tra lunghezza dei telomeri e l’invecchiamento o il cancro”, sostengono i ricercatori, “per sapere se i telomeri umani reagiscono agli stessi segnali del lievito. Ciò potrebbe condurre a trattamenti medici e linee guida dietetiche”.
Per ora”, suggerisce il Prof. Kupiec: ” Cercate di rilassarvi e di bere un po ‘di caffè e un po’ di birra “.
Fonte PLoS Genetics , 2013 , 9 (9): e1003721 DOI: 10.1371/journal.pgen.1003721
