Lo stile di vita influenza il nostro DNA

Il DNA è la macromolecola biologica che contiene tutte le informazioni necessarie al corretto sviluppo e adeguato funzionamento delle cellule di un organismo vivente. Il DNA è funzionale alla generazione delle proteine, costituite da catene di amminoacidi indispensabili nel regolare i meccanismi biochimici necessari alla vita.

Gli organismi eucarioti (l’essere umano è tra questi) possiedono, nel nucleo di ogni loro cellula, una specifica molecola di DNA, organizzata in distinti tratti sequenziali detti cromosomi che costituiscono la sede dei geni ove sono memorizzati i codici essenziali per la definizione di ciò che siamo e che diventeremo.

Attraverso la riproduzione sessuata, come nel caso degli esseri umani, la duplicazione semiconservativa del DNA permette di trasferire ai figli il patrimonio genetico del padre e della madre con il risultato che ognuno di essi avrà ricevuto dai propri genitori un’informazione genetica completa.

Ma il DNA non è l’unica informazione genetica tramandata dai genitori ai figli. Recenti studi hanno dimostrato che l’ereditarietà coinvolge non solo il DNA ma anche le informazioni che ne regolano l’espressione, come quelle provenienti dall’ambiente esterno che sono in grado di influire direttamente sulle caratteristiche degli organismi viventi.

Le ricerche hanno analizzato le modalità con cui i diversi stimoli ambientali (microclima, inquinamento, stress ed emozioni), gli stili di vita, l’alimentazione e i farmaci possono modulare l’attività dei geni con conseguenze sulla salute degli individui esposti e della loro progenie.

A differenza di quello che potrebbe sembrare, però, tali modificazioni ereditabili non alterano la sequenza di DNA ma soltanto la capacità dei geni di controllare lo sviluppo di un determinato carattere (fenotipo) e per questo sono chiamate modificazioni epigenetiche.

Un aspetto interessante delle modificazioni epigenetiche è che, al contrario delle mutazioni genetiche, non coinvolgono la sequenza nucleotidica del DNA e sono, per loro natura, reversibili.

La medicina moderna abbraccia l’idea del biologo britannico Conrad Waddington (1905 – 1975), uno dei pionieri dell’epigenetica, secondo il quale il corpo umano non è soltanto una macchina biochimica “programmata” dai suoi geni, e dunque le nostre capacità, i nostri talenti, ma anche i difetti, le debolezze, le malattie non rappresentano caratteristiche distintive immutabili impresse nel patrimonio ereditario.

Le nostre cellule dunque possono essere influenzate dall’ambiente e, più significativamente, dalla nostra percezione di quell’ambiente.

La nuova prospettiva sulla biologia umana condivide la visione olistica secondo cui il nostro organismo è costituito da corpo, mente e spirito, così le nostre percezioni, attraverso i recettori sensoriali, possono inviare alle cellule messaggi diversi, arrivando persino a riprogrammarle.

Si tratta di una vera rivoluzione in campo scientifico, tanto più che fino a pochi anni fa si riteneva che tutte le informazioni epigenetiche dovute all’interazione dell’individuo con l’ambiente che lo circonda non potessero essere trasmesse alla prole in quanto eliminate durante lo sviluppo dello spermatozoo e della cellula uovo.

Oggi sappiamo che non è così.

Ne sono un esempio i numerosi studi epidemiologici sugli stili alimentari famigliari che hanno mostrato una forte correlazione tra l’aumento di assunzione di cibo di un soggetto e la maggior predisposizione al diabete e alle malattie cardiovascolari nei nipoti.

Anche la risposta a situazioni di stress più intense del normale può provocare l’attivazione di meccanismi di regolazione genica da una generazione all’altra, come ha ampiamente dimostrato un nuovo studio sui topi pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” da Tracy Bale e colleghi dell’Università della Pennsylvania.

Secondo i ricercatori americani, lo stress vissuto da un topo durante la vita rimane “impresso” nei suoi spermatozoi, e la prole concepita con questi spermatozoi mostra una risposta più intensa del normale agli stimoli stressanti.

Gli studi che esaminano l’esposizione paterna a diversi stimoli ambientali suggeriscono che i segni epigenetici nelle cellule germinali, inclusi piccoli RNA non codificanti come microRNA (miR), trasmettono informazioni dipendenti dall’esperienza dai genitori alla discendenza.

Nonostante tali meccanismi non genetici di ereditarietà transgenerazionale siano poco compresi, in particolare come questi segni germinali possano agire per attuare cambiamenti a lungo termine nella fisiologia dei figli, lo studio dimostra ancora una volta la possibilità di trasmissione dei meccanismi di regolazione genica da una generazione all’altra.

Dunque l’aspetto fisico e il funzionamento del nostro corpo sarebbero direttamente influenzati da ciò che i nostri genitori e nonni hanno mangiato, da quanto esercizio fisico hanno fatto, dal tipo e dalla quantità di sostanze chimiche a cui sono stati esposti.

Le ricerche sulla relazione tra ambiente e geni e sulla possibilità che i cambiamenti epigenetici possano essere trasmessi alla progenie aprono un importante capitolo sull’ereditarietà delle malattie.

Non sono infatti solo le sequenze inscritte nel DNA, sulle quali l’individuo non ha possibilità di intervento, a determinare il rischio di malattia di figli e nipoti, ma anche l’ambiente in cui si vive e gli stili di vita che si adottano.

Se si confermeranno i risultati degli studi che identificano nelle mutazioni epigenetiche l’origine di alcune patologie come il cancro (ma anche di determinanti della longevità) ogni individuo avrà una responsabilità in più nel condurre la propria vita in modo sano e nell’aderire ai consigli di prevenzione.

Cos’è il DNA?

Il DNA (acido desossiribonucleico) è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA (responsabile della sintesi proteica) e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi. Ogni molecola di DNA è formata da elementi più semplici, che vengono chiamati nucleotidi. Questi ultimi, a loro volta, sono costituiti da uno zucchero, un fosfato e da una delle seguenti basi azotate (adenina, timina, guanina e citosina). Tutte queste informazioni formano insieme il codice genetico, duplicato prima della divisione cellulare, attraverso un processo noto come replicazione del DNA, che evita la perdita di informazione nel passaggio tra le diverse generazioni cellulari.

La funzione più rilevante del DNA è quella di trasmettere le caratteristiche ereditarie da un individuo all’altro.

La stuttura della cellula

Nucleo cellulare: organulo dotato di membrana contenente la maggior parte del patrimonio genetico – Nucleolo: regione del nucleo cellulare responsabile della sintesi dell’RNA ribosomiale – Ribosoma: complessi macromolecolari responsabili della sintesi proteica – Reticolo endoplasmatico: sistema di canali membranosi principalmente atti al trasporto delle proteine – Apparato del Golgi: compartimento cellulare nel quale vengono immagazzinate e modificate le molecole biochimiche – Lisosoma: è una vescicola che rappresenta il sistema digerente della cellula – Citoplasma: porzione della cellula delimitata dalla membrana plasmatica e comprendente tutti i costituenti cellulari tranne il nucleo – Membrana plasmatica: sottile rivestimento che delimita la cellula e la separa dall’ambiente esterno regolandone gli scambi di elementi e sostanze chimiche – Mitocondrio: organulo che produce l’energia necessaria per molte funzioni cellulari (movimento e trasporto di sostanze).

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