Ciò che mangiamo può influenzare direttamente i programmi genetici che regolano la funzione cellulare. Un nuovo progetto europeo, coordinato dai ricercatori dell’Università Ludwig-Maximilian di Monaco (LMU).
Alla LMU si discuterà di come i prodotti del metabolismo intervengono nella regolazione genica.
L’incidenza di malattie croniche come l’obesità, il diabete e la pressione alta hanno già raggiunto livelli elevati in modo allarmante. Spesso definita collettivamente come la sindrome metabolica, questi disturbi sono in ultima analisi, attribuibili a perturbazioni nel metabolismo biochimico, e tutti sono causati da una combinazione di fattori di stile di vita, dieta squilibrata e influenze genetiche. Tuttavia, i geni non rigidamente determinano come un organismo elabora cibo. Al contrario, recenti evidenze indicano che i prodotti intermedi durante le reazioni biochimiche coinvolte nella ripartizione dei nutrienti stessi possono avere un impatto sulla regolazione genica. – In effetti, le cellule possono essere riprogrammate in realtà da tali sostanze. “Molto di ciò che mangiamo è direttamente convertito in prodotti metabolici che giocano un ruolo nel controllare l’azione dei nostri geni,” dice il professor Andreas Ladurner, che lavora al Centro Biomedicale della LMU. In un nuovo programma finanziato dall’UE per dottorandi all’interno del Network Innovative Training (ITN) chiamato Chrome (cromatina e metabolismo), che sarà coordinato dallo stesso Ladurner, un team internazionale di ricercatori ha in programma di identificare i meccanismi molecolari che rappresentano queste connessioni emergenti tra geni e nutrizione, e cercherà gli approcci mirati alla terapia della sindrome metabolica .
Il DNA genomico portato da ciascuna cella codifica le informazioni necessarie per la sintesi delle varie proteine prodotte da un determinato tessuto ed organo. Negli organismi superiori, il materiale ereditario risiede nel nucleo della cellula in una forma compatta nota come cromatina, che risulta dall’interazione delle lunghe molecole del DNA con una serie di proteine chiamate istoni. Questi geni vengono attivati o repressi in una data cellula e ciò è in parte determinato dalle cosiddette modificazioni epigenetiche della cromatina. Questi sono relativamente semplici tag chimici che fungono da interruttori molecolari – e rappresentano segni ormai noti per essere modulati dalla dieta. “Il consumo a lungo termine di quantità eccessive di zucchero e alcool, per esempio, porta alla drastica riprogrammazione delle cellule nel fegato e in altri tessuti, e questi cambiamenti nella regolazione genica possono promuovere lo sviluppo dell’obesità e la perdita di sensibilità all’insulina, “dice Ladurner. Altri studi condotti da alcuni dei gruppi coinvolti in Chrome hanno dimostrato che altri elementi dello stile di vita – come l’esercizio fisico – i fattori presenti nel nostro ambiente fisico, possono modulare la composizione della nostra microflora intestinale, che a loro volta hanno un impatto sulla attività dei geni nelle nostre cellule.
Queste nuove conoscenze indicano obiettivi precedentemente non apprezzati per il trattamento efficace delle malattie metaboliche. “Tuttavia, sappiamo ancora relativamente poco sui meccanismi molecolari e fisiologici che mediano l’interazione tra dieta e regolazione genica,” Ladurner sottolinea. Quindi, l’obiettivo primario di Chrome è quello di chiarire questi meccanismi. I ricercatori partecipanti e i loro studenti dottorandi potranno indagare, in particolare, come gli enzimi coinvolti nella modificazione epigenetica della cromatina sono influenzati dai componenti della dieta e, al contrario, di come i segni epigenetici alterano i processi metabolici e la fisiologia generale.
Università Ludwig-Maximilian di Monaco
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