EPIGENOMICA AMBIENTALE
Prima di parlare di inquinamento della filiera alimentare, anche con esempi pratici (quali alimenti e quali marche comprare) è opportuno chiarire in maniera semplice il concetto di epigenetica. Nell’epoca delle omiche assume importanza l’epigenomica ambientale che sicuramente ha, ed avrà, un ruolo di primo piano nelle ricerche epidemiologiche sulle alterazioni epigenetiche relative alle esposizioni chimiche ambientali. Epigenetica sta a significare: al di sopra del gene, equivale a dire che i geni non subiscono modifiche intese come mutazioni, ma cambiano la loro struttura. È come se al gene togliessimo o mettessimo un abito: nel primo caso “lavora”, nel secondo caso non “lavora”. Il gene è sempre lo stesso, ma è vestito in modi diversi, tale diversità comporterà diversi modi di “esprimersi” nel produrre (codificare, trascrivere) le proteine. La crescente mole di documentazione scientifica suggerisce che gli inquinanti ambientali (compresi quelli che inquinano gli alimenti), attraverso i cambiamenti dell’espressione genica conseguenti ad un meccanismo epigenetico, possono provocare malattie. Cambiamento dell’espressione genica che sta a significare rimodellamento dinamico della cromatina (fasi iniziali della trascrizione genica) dovuto all’alterazione dell’accessibilità ai promotori genici (regioni del gene che fungono da starter per la produzione della proteina) e alle regioni regolatorie. In questi processi giocano un ruolo importante la metilazione del DNA, le modifiche istoniche ed i microRNA (miRNA). La metilazione del DNA è un processo epigenetico importantissimo. Riferendoci all’esempio di prima, poco scientifico ma utile, è come se mettessimo un vestito al gene (gene composto da pezzi di DNA), il vestito è composto da tanti gruppi metile (CH3), da questi gruppi deriva il termine metilazione. Le variazioni dei fattori epigenetici sono dovute all’esposizione ai diversi inquinanti ambientali, tra i quali l’arsenico, il mercurio, il piombo, cadmio, diossina, bisfenolo A, etc. Non va dimenticato il particolato atmosferico. Come già accennato, sono detti epigenetici quei meccanismi cellulari in grado di produrre effetti in un sistema biologico senza alterare la sequenza genomica. La regolazione epigenetica è importantissima per indirizzare una cellula staminale verso uno specifico destino. Per epigenetica si intende la modulazione dell’espressione del DNA (o di strutture ad esso associate) possibile grazie a particolari processi come la metilazione del DNA, la modificazione degli istoni (geni raggomitolati su se stessi), il rimodellamento della cromatina ed altri meccanismi di attivazione trascrizionale (attivazione per produrre proteine). La regolazione dell’espressione dei geni ha luogo grazie alla metilazione/demetilazione di elementi regolatori: enhancers o silencers. Nel caso delle cellule staminali neurali ciò avviene durante il processo di differenziazione già in utero; questo ci fa capire l’importanza di un’alimentazione sana durante la gravidanza, soprattutto nel primo trimestre. È stato dimostrato che l’esposizione agli inquinanti chimici ha spesso un effetto negativo sulla normale crescita delle cellule. In questo tipo di ricerca siamo agevolati da una risorsa importante: il Comparative Toxicogenomics Database (CTD) reperibile al seguente url: http://ctdbase.org. Questo database conserva i dati riguardanti gli inquinanti chimici e ci aiuta nella comprensione degli effetti tossici degli inquinanti chimici ambientali sulla salute umana, dati che includono l’associazione tra sostanze chimiche e proteine dell’Homo sapiens, del Mus musculus, del Rattus norvegicus, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans ed altre specie. È un database che può essere utilizzato per determinare come una sostanza chimica, una volta legata ad un gene, ne possa regolare l’espressione. Poiché il funzionamento dei miRNA nella regolazione delle risposte dell’organismo umano agli inquinanti chimici ambientali è un campo inesplorato, il Comparative Toxicogenomics Database nelle mani giuste è uno strumento eccezionale per la valutazione del rischio. È possibile estrapolare il set di dati riguardanti i geni correlati agli inquinanti chimici ambientali e verificare se sono target dei miRNA, tramite simulazioni ed analisi statistiche si possono identificare coppie di miRNA-inquinanti ambientali e costruire reti di associazione. Uno studio del genere sarebbe utile in Valle Peligna, un territorio che soffre il fenomeno dell’inversione termica e che, quindi più di altri territori, ci espone a rischio inquinamento (compreso quello degli alimenti). È per i motivi su esposti che, insieme ai pochissimi colleghi illuminati, mi sono battuto per evitare che si impiantasse un cementificio, un inceneritore di rifiuti ospedalieri, etc.Mi batterò ancora per evitare l’immissione di tonnellate di composti tossici della centrale di spinta del gas.
Maurizio Proietti – Medico
