Genetica ed epigenetica, a ciascuno il suo olio - UniBa
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Qualità SALUTE
Genetica ed epigenetica,
a ciascuno il suo olio
Se la dieta del futuro sarà personalizzata ognuno avrà un olio “tagliato su
misura” in base al patrimonio genetico e all’ambiente in cui vive. Il valore
salutistico va ben oltre l’effetto antiossidante dei suoi biofenoli
di Maria Lisa Clodoveo
Dipartimento Interdisciplinare di Medicina – Università degli Studi di Bari
A
nno nazionale del cibo italiano, nella vita la fatidica frase “È già tutto
il 2018 è anche il 65° anniver- scritto nel Dna!”, eppure è ormai chiaro
sario della scoperta che deter- che non è sufficiente il nostro patrimonio
minò l’attribuzione del premio Nobel al genetico a definire quale sarà il nostro
biologo americano James Watson e al fisi- destino in termini di aspettativa e qualità
co britannico Francis Crick per la defini- della vita, di salute o di malattia.
zione della struttura del Dna. Basti pensare agli studi condotti sui
Ippocrate, il padre della medicina, già gemelli omozigoti, che hanno dimostrato
quasi cinque secoli prima dell’avvento di che, a parità di genotipo (Dna), due indi-
Cristo ci esortava dicendo: “Sia il tuo cibo vidui identici possono sviluppare malattie
la tua migliore (o la tua sola) medicina”, differenti dovute all’attivazione o alla di-
una intuizione che oggi trova fondamento sattivazione di geni, man mano che le loro
scientifico in nuove discipline che modi- esperienze di vita si diversificano.
ficheranno, nel prossimo futuro, l’approc- Questo significa che il nostro patrimo-
cio di ogni individuo al cibo. nio genetico è solo uno degli ingredienti
che determina il nostro futuro. Sull’altro
Dalla genetica piatto della bilancia c’è l’ambiente. Per
all’epigenetica ambiente intendiamo la somma di tutte le
Ma partiamo dal 1953, l’anno in cui, esperienze che ci coinvolgono quotidiana-
grazie anche al contributo del biologo mente, da ciò che mangiamo a quello che
Maurice Wilkins e della biologa Rosalind Genoma ed epigenoma respiriamo, dall’attività fisica che prati-
Franklin, che per prima realizzò l’im- Il genoma è l’insieme del- chiamo alle situazioni psicologiche che ci
magine a raggi X del Dna, fu pubblicato le informazioni contenute nel troviamo a vivere.
l’articolo di Watson e Crick sulla rivista Dna, organizzato in sequenze Questo significa che il nostro genoma
Nature che svelava il mistero della doppia o geni, ciascuno codifican- non è un codice statico ma la sua espres-
elica. te per una specifica proteina. sione muta dinamicamente in seguito alle
Quella scoperta dimostrò che nei cro- Ciascuna cellula di uno stesso sollecitazioni che giungono dall’esterno.
organismo condivide lo stes-
mosomi è depositata l’informazione ge- Pertanto esiste un patrimonio genetico
so identico genoma. L’insie-
netica di ogni organismo, e il modello a che è costituito dalla somma dei geni che
me dei processi di regolazio-
doppia elica chiarì come il materiale ge- ne dell’espressione dei geni, ciascun individuo possiede, e al di sopra
netico possa duplicarsi ed esprimersi nel detto epigenoma, è quello di ciò, c’è l’epigenoma, che rappresenta
fenotipo, cioè l’insieme di tutte le carat- che consente di differenziare la somma di quei meccanismi che consen-
teristiche manifestate da un organismo le cellule per assolvere ad una tono l’espressione o meno di un gene.
vivente (morfologia, sviluppo, proprietà specifica funzione: ed è l’epi- Per semplificare, se la genetica è la
biochimiche e fisiologiche, comporta- genoma che, regolando l’at- scienza dei geni, che possiamo rappresen-
mento). tivazione e l’espressione dei tare nelle nostra mente come migliaia di
Una struttura così elementare ha con- geni, regola anche la capacità pagine che costituiscono il grande libro
tribuito inizialmente a diffondere una vi- di adattamento dell’organismo del nostro genoma, l’epigenetica è la di-
all’ambiente.
sione semplicistica della genetica. Ognu- sciplina che spiega quale pagina del no-
no di noi ha pronunciato almeno una volta stro libro si aprirà, e quindi quale gene si
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esprimerà, in seguito all’influenza di una contenuti in abbondanza nella pappa reale
sollecitazione esterna. sono invece i fattori associati alla crescita
Tra i fattori epigenetici più importan- maggiore delle regine.
ti, in grado di agire sui meccanismi di Questo esempio mostra il potente ef-
espressione genica, c’è la nutrizione, cioè fetto epigenetico della dieta e quanto que-
la quantità e la qualità di alimenti che in- sta possa essere determinante per la salu-
geriamo. te, anche e soprattutto se parliamo di olio
extra-vergine di oliva.
Nutrizione, epigenetica La disciplina che studia le relazioni tra ta, esprimerà un fenotipo
e nutrigenomica il cibo e la struttura del Dna individuale è differente, quindi carat-
Esistono in natura esempi molto chiari la nutrigenomica, una branca della scien- teristiche morfologiche e
dell’influenza che la nutrizione ha a livel- za che ci consentirà nel prossimo futuro fisiologiche diverse (pla-
lo epigenetico. di formulare modelli di alimentazione sticità fenotipica – la capacità
Nel mondo delle api, le larve sono ac- personalizzati. La nutrigenomica, infatti, dei genotipi di produrre fenotipi diver-
comunate dal fatto di possedere lo stesso consentirà di individuare gli alimenti più si in condizioni ambientali differenti).
patrimonio genetico. Se due larve ven- appropriati per ciascuno di noi, una vera Un giorno sarà possibile utilizzare la pla-
gono alimentate in modo differente, una e propria «nutrizione sartoriale» tagliata sticità fenotipica di origine epigenetica
esclusivamente con pappa reale e l’altra su misura, nel quale anche l’olio extra- della pianta di olivo, variabile da cultivar
con polline e miele, il risultato sarà una vergine sarà scelto variando per ognuno a cultivar, per sfruttare le potenzialità del
differenziazione tra ape regina ed ape cultivar, zona di produzione ed epoca di miglioramento genetico e ottenere espres-
operaia. raccolta in funzione della capacità che sioni fenotipiche idonee ad affrontare le
Dallo stesso materiale genetico e da ogni molecola marker più abbondante in trasformazioni a cui il nostro pianeta sta
una alimentazione differente possono ciascuna tipologia di Evo avrà di attivare andando incontro: cambiamenti climatici,
generarsi un’ape operaia o una regina e silenziare i geni necessari. variazione della qualità dei suoli e rischio
che differiscono non per i geni che pos- di desertificazione e fitopatologie emer-
siedono, ma solo per i geni che sono stati Genotipo e ambiente: genti.
attivati e/o silenziati: l’effetto è una dif- effetti anche sull’olivo
ferente morfologia del corpo, più grande L’epigenetica non tocca solo l’uomo ma Biodiversità olivicola:
per la regina e più piccolo per l’operaia, anche la pianta dell’olivo. Genotipo e il valore per la salute
e una diversa funzionalità dell’apparato ambiente agiscono congiuntamente per In una recentissimo volume intitolato “Il
riproduttore. Un’ape regina dunque avrà determinare la composizione acidica e fe- tuo metabolismo”, Antonio Moschetta
una vita lunga e si riprodurrà, mentre l’o- nolica del futuro olio. La stessa cultivar, spiega in modo chiaro ed efficace come il
peraia avrà una vita breve e sarà sterile. infatti, coltivata a latitudini differenti, a cibo, incluso l’olio extra-vergine d’oliva,
Spiegare come sia possibile tutto ciò causa delle condizioni pedo-climatiche sia in grado di “dialogare” con il corpo
non è semplice, ma una teoria accreditata differenti e stress biotici e abiotici, che attraverso il Dna con un linguaggio unico,
rivela che la differenza fondamentale tra agiranno quale stimolo in grado di in- specifico da individuo ad individuo. Nel
la dieta della regina e la dieta dell’operaia fluenzare l’espressione genica della pian- caso dell’olio extra-vergine, i suoi studi
è la presenza di fitocomposti hanno dimostrato che i polife-
di natura fenolica derivanti noli hanno un potente effetto
dal mondo vegetale, presenti benefico sulla salute dell’uo-
nella dieta delle operaie e as- mo, soprattutto un’azione an-
senti nella pappa reale, costi- tiinfiammatoria e antitumora-
tuita essenzialmente da muchi le. La ricerca nel settore della
ghiandolari: l’effetto è che le nutrigenomica (D’Amore et
molecole fenoliche provenien- al., 2016), che ha per prota-
ti dal mondo vegetale, spesso goniste due varietà pugliesi,
prodotte dalle piante per modi- Coratina e Peranzana, ha di-
ficare il gusto e scoraggiare gli mostrato che oli extra-vergini
insetti che vorrebbero nutrirse- d’oliva provenienti da cultivar
ne, influenzando l’espressione diverse svolgono nell’orga-
dei geni, riducono lo sviluppo nismo azioni differenti deter-
degli ovari potenziando la ri- minando l’espressione di geni
sposta immunitaria delle api specifici. Questo lavoro dimo-
operaie. L’assenza di molecole stra che i biofenoli, le moleco-
fenoliche nella dieta delle api le bioattive abbondantemente
regine e la presenza di pro- presenti negli extra-vergini di
teine, zuccheri e acidi grassi alta qualità, inducono risposte
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metaboliche che vanno ben al di là modulare positivamente l’espressione dei
del concetto di molecola antios- geni deputati al controllo delle infiamma-
sidante e dell’azione scaven- zioni. L’azione di queste molecole, che
ger nei confronti delle specie modificano l’espressione genica, cioè
reattive dell’ossigeno, utile quella serie di eventi che dall’attivazione
a contrastare gli effetti dei radicali liberi della trascrizione di un gene conducono
interrompendo la propagazione delle re- alla produzione della proteina corrispon-
azioni a catena tipiche dei processi ossi- dente, aiuta a ridurre gli stati di infiam-
dativi. mazione associati all’eziologia di malattie
Infatti, un problema poco noto asso- cardiovascolari e metaboliche, neoplasti-
ciato all’assunzione dei polifenoli con la che e neurodegenerative.
dieta è la loro bassa biodisponibilità. In Nel caso delle malattie tumorali, idros-
effetti l’attività antiossidante chiaramente sitirosolo, oleuropeina e altri fenoli deri-
manifestata da queste molecole in vitro, vati, esplicano una attività citotossica in
è difficilmente rilevabile in vivo, a cau- grado di inibire la carcinogenesi. In vitro,
sa del fatto che i fenoli dell’olio extra- l’idrossitirosolo in particolare, in fase pre-
vergine, si ritrovano nei fluidi corporei cancerosa, è in grado di prevenire i danni
non in forma nativa, ma sotto forma di a carico del Dna, quando questo è espo-
metaboliti (solfati, metilati, glucurona- sto a diverse molecole genotossiche. Su
ti) a causa della loro metabolizzazione a diverse linee cellulari tumorali (fase can-
livello intestinale ed epatico, e perdono, cerosa), ha manifestato la capacità di arre-
dunque, nella forma coniugata, insieme ai stare il ciclo cellulare, inibendo la prolife-
gruppi idrossili liberi, anche la capacità di razione delle cellule, grazie alla capacità
interrompere le reazioni radicaliche. Per di inibire la proliferazione delle cellule.
semplificare la questione, i polifenoli, una Nella evoluzione del cancro gioca un
volta assorbiti e metabolizzati, quando ruolo importante anche l’angiogenesi,
circolano nel sangue in forma coniugata, me native, o le forme native stesse pre- cioè la creazione di nuovi vasi sangui-
non sono più molecole antiossidanti e non senti nei fluidi corporei a dosi bassissime, gni nella massa del tumore. I nuovi vasi
manifestano le proprietà osservabili in vi- agiscono prevalentemente a livello epige- sanguigni che si formano favoriscono la
tro. Allora perché fanno bene alla salute? netico, attivando o inibendo l’espressione migrazione di cellule tumorali dal sito
Molto probabilmente, le forme co- genica. originale verso altri organi. Più è ricca la
niugate che si ritrovano nel sangue già a Uno dei principali effetti osservati sui rete di nuovi vasi sanguigni all’interno di
pochi minuti dall’ingestione e che hanno polifenoli riguarda la capacità che han- alcuni tumori, più alto è il rischio di me-
perso la capacità antiossidante delle for- no espresso queste molecole bioattive di tastasi di quel tumore. In modelli animali,
l’oleuropeina non solo favorisce l’apop-
tosi cellulare ma svolge al contempo una
azione anti-angiogenica attiva verso la
riduzione della migrazione delle cellule
tumorali.
L’olio migliore fin
dal concepimento
È molto importante comprendere che
molti degli effetti che gli alimenti (o altri
fattori ambientali) hanno a livello epige-
netico (cioè senza che avvengano muta-
zioni del Dna, ma semplicemente a livello
di espressione dei geni) possono essere
trasmessi alle generazioni successive.
Un importante articolo pubblicato sulla
rivista Nature Neuroscience (Dias et al.
2014) spiega che esiste un passaggio di
informazioni ambientali tra generazioni.
Un errore alimentare che agisce su di noi
a livello epigenetico, pur non causando
mutazioni del Dna, può ripercuotersi sul-
la progenie. Questo fenomeno va sotto il
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Qualità
“Il tuo metabolismo”, cambiare il proprio personale rapporto con il cibo
O gnuno di noi è un essere unico, con una eredità genetica rice-
vuta alla nascita, un microbiota intestinale (la comunità ecolo-
gica di microrganismi – batteri, funghi, virus – residenti nel tratto
più resistenti alle terapie standard.“Il tuo metabolismo” si propone
quindi di spiegare, con rigore scientifico ma in modo chiaro ed ef-
ficace, come il cibo riesca a «dialogare» con il corpo attraverso il
gastrointestinale), abitudini alimentari e stile di vita che delineano Dna, e dunque con un linguaggio specifico, diverso da individuo a
il libretto di istruzioni personale su cui dobbiamo basare le scelte individuo. Grazie alla conoscenza di questi processi, ciascuno potrà
per assicurarci una lunga, sana e felice vita. Non un’unica ricetta, cambiare il proprio personale rapporto con il cibo.
dunque, per migliorare il proprio stile di vita ma una dieta ed una Nel capitolo dedicato a cibo e geni non poteva mancare la princi-
attività fisica tagliate su misura per ognuno. A legare però tutti in pale fonte di grassi della dieta Mediterranea: l’olio extra-vergine
un destino comune c’è un indice antropometrico: il girovita, che d’oliva. Oli estratti da cultivar differenti, comparabili per la com-
se superiore a 102 cm per gli uomini, e a 88 cm per le donne è posizione acidica, ma non per quella fenolica, generano risposte
considerato elevato, e rappresenta una condizione di rischio che metaboliche e genetiche nell’organismo completamente diverse.
va sotto il nome di “sindrome metabolica”, un insieme di disturbi Se si potesse sempre conoscere la cultivar da cui è estratto l’o-
– quali ipertensione, iperglicemia, valori troppo bassi di colesterolo lio, sarebbe possibile massimizzarne gli effetti salutistici, offren-
“buono”, trigliceridi alti e, appunto, accumulo di grasso addomina- do una opportunità di scelta consapevole per il consumatore.
le – che aumentano il rischio di contrarre determinate patologie,
soprattutto di tipo cardiovascolare e oncologico. Antonio Moschetta è medico, professore ordinario di Medicina in-
È proprio a questa sindrome, tanto più insidiosa in quanto appa- terna all’Università Aldo Moro di Bari. Dottore di ricerca in epatolo-
rentemente asintomatica, che Antonio Moschetta dedica la propria gia presso l’Università di Utrecht, in Olanda, negli anni 1998-2011,
attenzione nel libro “Il tuo metabolismo”, e in particolare ai mecca- è stato allievo del premio Nobel Al Gilman presso l’Howard Hughes
nismi biologici attraverso cui una cattiva alimentazione può contri- Medical Institute di Dallas, Texas, dal 2012 al 2015. Ha ricevuto rico-
buire a generare tessuto adiposo in eccesso e a «nutrire» le cellule noscimenti internazionali come il Richard Weitzman Award a Chica-
tumorali. Studi clinici recenti hanno infatti dimostrato che le perso- go, il Rising Star in epatologia a Vienna, il David Williams Award a Vail
ne con una circonferenza addominale superiore al metro non solo (Colorado) e l’European Lipid Award a Göteborg. È titolare del proget-
hanno maggiori probabilità di sviluppare un tumore, ma sono anche to di ricerca Airc su metabolismo dei tumori e regolazione genica. n
nome di epigenetica trans-generazionale. za, l’alimentazione diventa poi uno stru- ri generati dalla alimentazione materna
Molte malattie, anche metaboliche, sono mento essenziale per garantire al feto tutti durante l’allattamento e dall’esperienza
associate all’imprinting genetico. Questo i nutrienti di cui necessita e per soddisfare gustativa degli alimenti offerti durante lo
fenomeno è caratteristico dei mammiferi le mutuate richieste energetiche materne. svezzamento ed entro i primi due anni di
dove il padre e la madre sviluppano di- Quindi dovrà essere riposta attenzione vita. Infatti successivamente, quando il
versi modelli epigenetici che vengono poi nella scelta di ciò che si mangia, in parti- bambino inizia a camminare può emer-
trasferiti ai figli ed ai nipoti. Un gruppo di colare alla fonte lipidica. gere il fenomeno della neofobia. È un
ricercatori ha dimostrato che, in Svezia, meccanismo, innato, che ha permesso, fin
nipoti dei nonni paterni (ma non materni) Oltre alla salute anche dalla preistoria, ai bambini che iniziavano
di uomini esposti durante la preadolescen- il gusto nasce in grembo a camminare in un ambiente pieno di pe-
za alla carestia del diciannovesimo seco- La presenza di biofenoli influenza non ricoli alimentari (erbe pericolose, alimen-
lo, avevano meno probabilità di morire di solo le caratteristiche salutistiche ma an- ti deteriorati ecc) di limitare l’esposizione
malattie cardiovascolari; per gli uomini che organolettiche dell’olio, in particola- ad alimenti che non erano già stati regi-
che avevano goduto di una dieta abbon- re le note di amaro e piccante spesso poco strati durante i primi 18 mesi di vita, sotto
dante, al contrario, la mortalità causata gradite al consumatore medio. L’aspetto la tutela materna.
dal diabete nei nipoti aumentava, sugge- più interessante del consumo di olio di Di conseguenza il bambino che non ha
rendo che ciò fosse dovuto ad una eredità alta qualità in gravidanza riguarda an- conosciuto alimenti dal sapore intenso di
epigenetica trans-generazionale. Per le che la dimensione sensoriale. Le papille origine vegetale dall’utero allo svezza-
femmine si osservò l’effetto opposto. In- gustative che si trovano sulla lingua del mento, con la loro componente moderata-
fatti, le nipoti dei nonni paterni (non ma- futuro nascituro, si formano nel feto tra mente amara legata a polifenoli, flavonoi-
terni) che subirono la carestia in grembo la 13° e la 15° settimana di gestazione. di, terpeni glucosinolati e altre molecole
avevano vita più corta rispetto alla media. Se la dieta è ricca e completa fin dalla benefiche, tenderà a respingerli con forza
Al di là degli effetti epigenetici è tut- vita intrauterina, il neonato potrà essere nel secondo anno di vita. Parafrasando, il
tavia chiaro che, fin dalla pianificazione stimolato ad ampliare il suo orizzonte gu- gusto amaro e piccante dell’olio di eleva-
di una gravidanza, l’alimentazione gioca stativo anche attraverso il latte materno, ta qualità è il sapore della salute da fare
un ruolo cruciale. Un regime alimentare che trasmette i sapori dei cibi scelti dalla apprezzare ai bambini fin da piccoli per
corretto influisce, infatti, sulla fertilità e madre, facilitando il successivo svezza- favorire, a livello epigenetico, l’espres-
sulle primissime fasi della gestazione, dal mento. Il\ gusto del bambino dipende- sione dei geni migliori! n
concepimento all’impianto dell’uovo fe- rà, infine, dal patrimonio genetico, dalle
condato, alla formazione e allo sviluppo esperienze alimentari della madre durante La bibliografia completa è disponibile
dell’embrione. Nel corso della gravidan- la gravidanza, dalla percezione di sapo- su richiesta.
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