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La nutrigenomica è la scienza che combina genetica e nutrizione per sviluppare strategie di prevenzione efficaci e personalizzate. La nutrigenomica può avere un ruolo importante nella prevenzione delle patologie neurodegenerative e diventa di particolare interesse rispetto all'invecchiamento della popolazione globale. Ci troviamo, infatti, di fronte ad un evento senza precedenti nella storia dell'umanità. L'invecchiamento generale della popolazione (almeno nei paesi industrializzati) è ormai croce e delizia delle nazioni e delle popolazioni più longeve.
Nutrigenomica: invecchiare bene mangiando meglio
È ormai ineludibile diffondere la coscienza che per evitare di arrivare a società fatte di disabili anziani gestiti da badanti straniere o che affollano case di riposo in attesa del trapasso è imperativo pensarci per tempo, magari già a 40 anni. Prima è oggettivamente impossibile, se non modificando dalle fondamenta il nostro modo di vivere in modo tale che ciò che adesso è una scelta consapevole e volitiva diventi un fatto spontaneo e “naturale”.
Il primo passo, anche perché fattibile da subito e da tutti è quello di partire dall'alimentazione. Studi sperimentali confermano che un adeguato e controllato apporto calorico è in grado di aumentare la longevità, diminuire il declino funzionale e l'incidenza delle patologie correlate all'età. Un argomento questo per la gerontologia? Niente affatto. Ormai sappiamo che quando parliamo di ambiente parliamo soprattutto di due cose: l'aria che respiriamo e ciò che mangiamo. Fin dalla nascita.
Emblematico lo studio che sottolinea come l'assunzione in grande quantità di colina durante la gestazione è in grado di migliorare le funzioni cognitive nell'animale adulto e di prevenire il declino della memoria associato all'invecchiamento.
Fin dalla metà degli anni Ottanta la conoscenza dei meccanismi di trasduzione del segnale a livello intracellulare è progredita fino a comprendere il controllo dell'espressione dei geni in risposta a segnali extracellulari. Oggi siamo in grado di avere molte informazioni sul meccanismo di azione di molti farmaci (vecchi e nuovi), reinterpretandolo in termini di azione sul controllo della trascrizione o di modificazioni epigenetiche. Un tale avanzamento di conoscenze (poco noto ai più) ha ovviamente coinvolto le molecole cui siamo esposti attraverso l'alimentazione.
Ciò ha permesso, attraverso numerosi studi genomici e test genetici, di capire che con una Alimentazione corretta basata non solo su linee guida generali ma anche sulla diversità genotipica di ciascun individuo si possono prevenire molte patologie e migliorare la cura di patologie complesse di tipo metabolico, neurodegenerativo, neoplastico nonché i danni da stress ossidativo e dell'invecchiamento.
Interazioni tra alimenti e geni
La letteratura scientifica nel campo della nutrigenomica, dell'alimentazione e dell'integrazione alimentare continua a crescere. Non solo. La qualità e la attendibilità dei dati epidemiologici sul rapporto cibo-salute-malattia è migliorata e appaiono i primi studi clinici controllati nei quali l'alimentazione e l'utilizzo di integratori vengono studiati con le stesse metodologie (studi clinici randomizzati controllati) che vengono impiegate per lo studio dei farmaci.
In generale, è possibile affermare sulle basi della letteratura scientifica preclinica che determinati nutrienti influenzano molti aspetti della neurobiologia, come la neurogenesi, le sinapsi e la rete neuronale su specifiche regioni cerebrali. Le interazioni alimento-gene, alla base degli studi di nutrigenomica, giocano un ruolo chiave perché possono determinare una condizione di salute o di patologia.
In pratica i nutrienti agiscono come regolatori epigenetici in grado di variare l'espressione genica pur non alterando la sequenza del DNA, attraverso particolari meccanismi specifici quali reazioni di metilazione del DNA, modificazioni degli istoni e rimodellamento della cromatina. Si fa strada quindi un nuovo approccio per lo studio delle interazioni tra geni e cibo.
Il rimodellamento epigenetico
Si sa ormai che lo sviluppo, l'omeostasi e la plasticità del sistema nervoso centrale sono regolati da meccanismi epigenetici che a loro volta regolano l'espressione genica, in presenza di variabili ambientali sia esogene sia endogene. In questo ambito la componente nutrizionale possiede una importante influenza sull'epigenoma.
È noto infatti da tempo che il genotipo non influenza necessariamente il fenotipo del singolo individuo di cui sono responsabili anche fattori ambientali esterni, alimentazione e interazioni varie che interagiscono producendo profonde variazioni a livello fisiologico, morfologico, endocrinologico e comportamentale, al punto tale che vengono spesso interpretate erroneamente come differenze genetiche.
Recenti studi confermano come tali variazioni sono mediate da meccanismi epigenetici che coinvolgono regolatori endogeni ed esogeni che a loro volta modificano l'espressione genica. Esiste quindi una sorta di “rimodellamento epigenetico” che permette al singolo individuo di rispondere e di adattarsi a specifici fattori come l'alimentazione, la temperatura e le interazioni sociali.
Fonti:
- J.K. Blusztajin, T.J.Mellott (2012), Choline nutrition programs brain development via DNA and histone methylation. Cent Nerv Syst Agents Med Chem 12(2) 82-94
- Jl. Morgan, T.Curran (1995), Immediate-early genes: ten years on. Trends Neurosci 18(2) 66-67
- A.J.Robinson, E.J. Nestler (2011), Transcriptional and epigenetic mechanism of addiction. Nat Rev Neurosci 12(11) 623-637
- R.Gold, L.Kappos, D.L. Arnold et al. (2012), Placebo-controlled phase 3 study of oral BG-12 for relapsing multiple sclerosis. N Engl J Med Sep 367(12) 1098-1107
- RA. Linker, D.H. Lee, S. Ryan et al (2011), Fumaric acid esters exert neoroprotective effects in neuroinflammation via activation epigenetic blockade of cognitive function in the antioxidant pathway. Brain 134 (Pt3) 678-692
- J.Graff, D.Rei, J.S. Guan et al (2012), An epigenetic blockade of cognitive function in the neurodegenerating brain. Nature 483 (7388) 222-226
