How Diet Can Change Your DNA

I nutrizionisti sanno da tempo che ‘tu sei quello che mangi’ non è solo un’espressione. Studi recenti suggeriscono che ciò che mangi influisce su di te e talvolta anche sui tuoi figli e nipoti.

Questo inverno Nestlé ha convocato stimati esperti di salute umana e animale per parlare del futuro della scienza della nutrizione. Un tema che è emerso è stato l’impatto epigenetico della dieta e dello stile di vita sulla salute individuale. L’epigenetica è lo studio di come diversi segnali biologici e ambientali influenzino l’espressione genica. Piuttosto che cambiare il DNA stesso, i segnali epigenetici possono, per esempio, indurre cambiamenti nel numero di gruppi chimici metilici attaccati a un gene, accendendolo o spegnendolo. La dieta di una persona è una fonte importante di segnali epigenetici, e gli scienziati stanno ora studiando come le abitudini alimentari modificano l’espressione genica negli adulti e nella loro prole. Comprendere questa relazione potrebbe aiutare i ricercatori a identificare gli elementi nutrizionali che potrebbero aiutare a prevenire o curare malattie come l’obesità, il diabete, le malattie coronariche, il cancro e l’Alzheimer.

Al Centro di Ricerca Nestlé di Losanna, in Svizzera, più di 550 scienziati, assistenti di ricerca e tecnici guidano la scienza e la tecnologia per tutte le attività di Nestlé nel mondo. Questo include l’esplorazione della relazione tra la dieta e la salute umana. L’epigenetica sta diventando sempre più importante per questo lavoro, dice Irma Silva-Zolezzi, responsabile della piattaforma di nutrizione materna presso il centro di ricerca Nestlé. “È fondamentale comprendere il ruolo della nutrizione nella salute transgenerazionale, in particolare tra madre e figlio”, dice. L’epigenetica ha un impatto sulla differenziazione cellulare e modella il funzionamento delle cellule a lungo termine, rendendolo vitale per capire come l’alimentazione durante la gravidanza possa avere un impatto su più generazioni.

Gli studi epidemiologici mostrano come certe esposizioni abbiano modellato la salute di specifiche popolazioni nel tempo, in particolare tra madre e figlio. Un esempio famoso è l’inverno della fame olandese. Nel 1944, una carestia ha colpito i Paesi Bassi occidentali, costringendo gli abitanti – comprese le madri incinte – a vivere con tra 400 e 800 calorie al giorno. Quando gli scienziati hanno poi studiato i bambini concepiti, portati o partoriti durante questo periodo, hanno trovato tassi elevati di obesità, profili lipidici alterati e malattie cardiovascolari in età adulta.

Per capire meglio come l’epigenetica potrebbe guidare lo sviluppo di soluzioni nutrizionali per le donne in gravidanza e in allattamento, Nestlé ha stabilito una partnership nel 2011 con il Consorzio di ricerca globale EpiGen. Il gruppo comprende l’Università di Southampton, il Singapore Institute for Clinical Sciences, l’Università Nazionale di Singapore e Auckland UniServices Limited. La partnership, finanziata congiuntamente, si concentra su come la dieta e lo stile di vita delle donne incinte, così come altri fattori come il microbiota dei primi anni di vita, possono influenzare i geni e lo sviluppo del loro bambino. Nel 2015, EpiGen e il Nestlé Research Center hanno pubblicato uno studio sulla rivista mBio in cui i ricercatori hanno scoperto che le dinamiche del microbiota intestinale dei neonati possono influenzare il grasso corporeo di un soggetto più tardi nella vita.

Di recente, EpiGen ha iniziato uno studio clinico internazionale, NiPPeR, noto anche come “Intervento nutrizionale preconcezionale e durante la gravidanza per mantenere il metabolismo del glucosio sano e la salute della prole”. Lo studio sta valutando se una bevanda nutrizionale assunta prima del concepimento e durante la gravidanza potrebbe aiutare a sostenere un sano metabolismo del glucosio nelle madri. Come spiega Silva-Zolezzi, i livelli di glucosio nel sangue della madre possono essere già alti molto prima che il diabete gestazionale venga diagnosticato intorno alle 28 settimane di gravidanza. Questo potrebbe influenzare sia la madre e feto, mettendoli a più alto rischio di condizioni metaboliche, come il diabete di tipo 2, più tardi nella vita. Regolare l’alimentazione all’inizio della gravidanza – o anche prima del concepimento – potrebbe potenzialmente aiutare a fermare o rallentare questo processo.

Nestlé ed EpiGen non sono gli unici gruppi che indagano sull’impatto epigenetico della dieta. In uno studio condotto presso il Centro di ricerca tedesco per la salute ambientale e pubblicato su Nature Genetics nel 2016, topi geneticamente identici che consumavano una dieta ricca di grassi avevano maggiori probabilità di produrre prole obesa con alterata tolleranza al glucosio, un segno precoce del diabete di tipo 2.

Né gli impatti epigenetici sono limitati all’obesità e al diabete. Uno studio del 2014 su Science condotto dall’Università di Cambridge ha rivelato che i topi gravidi denutriti hanno partorito prole con intolleranza al glucosio e problemi al pancreas. Moshe Szyf, un genetista della McGill University Medical School di Montreal, sta studiando le basi epigenetiche di molteplici malattie, tra cui la depressione e l’Alzheimer. Recentemente ha contribuito a un documento in Biological Psychiatry nel febbraio 2017 sulla connessione tra l’infezione materna nei topi incinta e il rischio di disturbi del neurosviluppo nella loro prole.

Anche così, Szyf dice che tracciare relazioni chiare tra segnali epigenetici e malattie è difficile. “Negli studi sugli animali abbiamo visto che i cambiamenti nella dieta possono avere un impatto sul rischio”, dice. “Ma non è ancora chiaro negli esseri umani.”

Una complicazione è la pura complessità dell’epigenoma. Insieme alla dieta, l’esercizio fisico, l’ambiente e l’umore possono influenzare l’espressione genica. In uno studio del 2014 pubblicato su Epigenetics, gli scienziati del Karolinska Institute in Svezia hanno chiesto a 23 uomini e donne di andare in bicicletta usando solo una gamba per 45 minuti, quattro volte a settimana per tre mesi. Confrontando le biopsie muscolari prima e dopo l’esperimento, gli scienziati hanno scoperto che, nel muscolo esercitato, si erano sviluppati nuovi modelli sui geni associati alla risposta all’insulina, all’infiammazione e al metabolismo energetico.

Anche i traumi emotivi possono essere trasmessi alle generazioni successive attraverso l’eredità epigenetica. Uno studio del 2016 condotto dall’ospedale Mount Sinai di New York e pubblicato su Biological Psychiatry suggerisce che i geni dei figli dei sopravvissuti all’Olocausto hanno mostrato prove di una maggiore probabilità di disturbi da stress, per esempio.

“La nutrizione, l’esercizio e altri fattori ambientali sono solo una parte del puzzle che colpisce il rischio di un individuo di sviluppare particolari condizioni o malattie”, dice Silva-Zolezzi. Ma più cerchiamo, dice, “più risposte troveremo, e meglio potremo lavorare per migliorare la salute”.