Nutrigenomica: ciò che mangi può riprogrammare i tuoi geni

Nutrigenomica-Immagine Credit Public Domain.

Le persone in genere pensano al cibo come calorie, energia e sostentamento. Tuttavia, le ultime prove suggeriscono che il cibo “parla” anche con il nostro genoma, che è il modello 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 fornisca messaggi importanti al genoma è al centro di un campo noto come nutrigenomica. Si tratta di una disciplina ancora agli albori e molte domande rimangono ammantate di mistero. “Eppure, noi ricercatori abbiamo già imparato molto su come i componenti del cibo influenzano il genoma”, dice Monica Dus. Assistant Professor di Biologia Molecolare, Cellulare e dello Sviluppo, Università del Michigan e autore della ricerca. “Sono un biologo molecolare che ricerca le interazioni tra cibo, geni e cervello nel tentativo di comprendere meglio come i messaggi alimentari influenzano la nostra biologia. Gli sforzi degli scienziati per decifrare questa trasmissione di informazioni potrebbero un giorno portare a vite più sane e più felici per tutti noi. Ma fino ad allora, la nutrigenomica ha smascherato almeno un fatto importante: il nostro rapporto con il cibo è molto più intimo di quanto avessimo mai immaginato”.

L’interazione tra cibo e geni

Se l’idea che il cibo possa guidare i processi biologici interagendo con il genoma suona stupefacente, basta cercare un alveare per trovare un esempio provato e perfetto di come ciò avvenga. Le api operaie lavorano senza sosta, sono sterili e vivono solo poche settimane. L’ape regina, seduta nel profondo dell’alveare, ha una durata di vita che dura per anni e una fecondità così potente da dare alla luce un’intera colonia. Eppure, le api operaie e regine sono organismi geneticamente identici. Diventano due forme di vita diverse a causa del cibo che mangiano. L‘ape regina banchetta con la 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.

Allora come si traduce il cibo in istruzioni biologiche? Ricorda 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.

Come gli interruttori che controllano l’intensità della luce in casa, gli interruttori genetici determinano la quantità di un determinato prodotto genetico. La pappa reale, ad esempio, contiene composti che attivano i controllori genetici per formare gli organi della regina e sostenere la sua capacità riproduttiva. Negli esseri umani e nei topi, è noto che i sottoprodotti dell’aminoacido metionina, che sono abbondanti nella carne e nel pesce, influenzano i quadranti genetici importanti per la crescita e la divisione cellulare. E la vitamina C svolge un ruolo nel mantenerci sani proteggendo il genoma dal danno ossidativo; promuove anche la funzione dei percorsi cellulari che possono riparare il genoma se viene danneggiato.

A seconda del tipo di informazioni nutrizionali, dei controlli genetici attivati ​​e della cellula che li riceve, i messaggi negli alimenti possono influenzare il benessere, il rischio di malattia e persino la durata della vita. Ma è importante notare che fino ad oggi la maggior parte di questi studi è stata condotta su modelli animali, come le api.

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

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 una catena alimentare. Infatti, se i nostri corpi sono influenzati da ciò che abbiamo mangiato – fino a livello molecolare – allora anche ciò che il cibo che consumiamo “mangiava” potrebbe influenzare il nostro genoma. Ad esempio, rispetto al latte di mucche nutrite con erba, il latte di bovini nutriti con cereali ha quantità e tipi diversi di acidi grassi e vitamine C e A. Quindi, quando gli esseri umani bevono questi diversi tipi di latte, anche le loro cellule ricevono messaggi nutrizionali diversi.

Allo stesso modo, la dieta di una madre umana modifica i livelli di acidi grassi e vitamine come B-6, B-12 e folati che si trovano nel suo latte materno. Ciò potrebbe alterare il tipo di messaggi nutrizionali che raggiungono gli interruttori genetici del bambino, anche se al momento non è noto se ciò abbia o meno un effetto sullo sviluppo del bambino.

E, forse a nostra insaputa, anche noi facciamo parte di questa catena alimentare. Il cibo che mangiamo non interferisce solo con gli interruttori genetici delle nostre cellule, ma anche con quelli dei microrganismi che vivono nelle nostre viscere, nella pelle e nelle mucose. Un esempio lampante: 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.

Additivi alimentari e imballaggi

Gli ingredienti aggiunti nel cibo possono anche alterare il flusso di informazioni genetiche all’interno delle cellule. Pane e cereali sono arricchiti con folati per prevenire malformazioni congenite causate da carenze di questo nutriente. Ma alcuni scienziati ipotizzano che alti livelli di folato in assenza di altri micronutrienti presenti in natura come la vitamina B-12 potrebbero contribuire alla maggiore incidenza del cancro al colon nei paesi occidentali, probabilmente influenzando i percorsi genetici che controllano la crescita.

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Questo potrebbe valere anche per le sostanze chimiche presenti negli imballaggi alimentari. Il bisfenolo A, o BPA, un composto presente nella plastica, attiva i quadranti genetici nei mammiferi che sono fondamentali per lo sviluppo, la crescita e la fertilità. Ad esempio, alcuni ricercatori sospettano che, sia negli esseri umani che nei modelli animali, il BPA influenzi l’età della differenziazione sessuale e riduca la fertilità rendendo più probabile l’attivazione degli interruttori genetici.

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

Gli scienziati hanno iniziato solo di recente a decodificare questi messaggi alimentari genetici e il loro ruolo nella salute e nella malattia. Non sappiamo ancora con precisione come i nutrienti agiscano sugli switch 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 finora condotti solo su modelli animali e resta ancora molto da capire su cosa significhino per gli esseri umani le interazioni tra cibo e geni.

Fonte: The Conversation