Esposizione alimentare: gli inquinanti alterano l’epigenoma, portando dall’obesità alla celiachia

Secondo il National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, la celiachia è un tipo di condizione digestiva che si innesca quando una persona mangia cibi che contengono glutine. La celiachia danneggia l’intestino tenue di una persona perché il suo sistema immunitario reagisce in modo eccessivo alla presenza di glutine nell’intestino, causando una risposta autoimmune. Questo può portare a problemi significativi. A breve termine, la celiachia può causare dolore e gonfiore all’addome, diarrea, nausea, gas o costipazione. A lungo termine, può causare malnutrizione, accelerare l’osteoporosi, provocare problemi legati al sistema nervoso e portare a problemi riproduttivi. Non esiste una cura nota per la celiachia. Invece, il trattamento raccomandato sta seguendo una dieta priva di glutine. Gli esperti ritengono che la celiachia sia principalmente dovuta a una persona che ha le varianti genetiche HLA-DQ2 e HLA-DQ8, che sono ereditabili. Tuttavia, precedenti studi sugli animali hanno scoperto che altri fattori potrebbero anche essere in gioco nel determinare se qualcuno sviluppa o meno la celiachia. Questo potrebbe spiegare perché alcune persone geneticamente sensibili non la sviluppano.

I ricercatori alla base del nuovo studio hanno ipotizzato che un fattore che potrebbe influenzare la possibilità di una persona di sviluppare la celiachia è la loro esposizione ai POPs. Questo composti persistenti nell’ambiente sono inquinanti chimici che sono stati storicamente usati come ritardanti di fiamma in mobili e prodotti elettronici, detergenti, pesticidi e pentole antiaderenti. Queste sostanze chimiche influiscono negativamente sulla salute umana, quindi i produttori le stanno eliminando gradualmente. Tuttavia, i POPs in genere non si degradano, quindi una volta che si trovano in un ambiente, possono avere un effetto negativo continuo sulla salute. Ciò può includere l’interruzione degli ormoni e del sistema immunitario di una persona, che, secondo gli autori dello studio, può aumentare il rischio di sviluppare un disturbo autoimmune. Nonostante il legame tra POP e problemi autoimmuni, gli autori notano che nessuna ricerca precedente ha esplorato il possibile legame tra POP e celiachia. Pertanto, i ricercatori hanno sviluppato uno studio sui giovani che avevano visitato l’Ospedale pediatrico Hassenfeld di Langone della New York University con problemi gastrointestinali.

I partecipanti allo studio avevano meno di 21 anni, erano stati regolarmente sottoposti a esami del sangue per verificare la presenza di celiachia e stavano attualmente seguendo una dieta contenente glutine. Degli 88 partecipanti, 30 avevano ricevuto una diagnosi di celiachia e 58 no. Il team ha controllato tutto il sangue dei partecipanti alla ricerca di concentrazioni sieriche di POP. I ricercatori hanno scoperto che i giovani con celiachia avevano maggiori probabilità di avere una maggiore concentrazione di POP nel sangue, in particolare quelli legati ai pesticidi, rispetto a quelli che non avevano la celiachia. I loro risultati suggeriscono anche che il sesso di una persona può essere un fattore. Le femmine avevano almeno otto volte più probabilità di avere la celiachia se avevano alti livelli di sostanze chimiche pesticide nel sangue; e da cinque a nove volte più probabilità se avevano alti livelli di sostanze chimiche antiaderenti nel sangue. D’altra parte, i maschi con alti livelli di sostanze chimiche ignifughe nel sangue avevano il doppio delle probabilità di ricevere una diagnosi. I ricercatori non possono ancora spiegare il motivo di questa prevalenza nella popolazione femminile.

Il ricercatore senior Prof. Jeremiah Levine, un gastroenterologo pediatrico, ha dichiarato: “Il nostro studio stabilisce il primo legame misurabile tra l’esposizione ambientale a sostanze chimiche tossiche e la celiachia. Questi risultati sollevano anche la questione se esistano potenziali legami tra queste sostanze chimiche e altre malattie autoimmuni intestinali, che tutti meritano un attento monitoraggio e ulteriori studi. Certo, abbiamo dei limiti al nostro studio. Ad esempio, aveva una piccola dimensione del campione con una diversità limitata, quindi alcuni dei risultati potrebbero cambiare con un campione più ampio che è più diversificato. Inoltre, sebbene la ricerca suggerisca un’associazione tra POP e celiachia, non è ancora chiaro esattamente come si relazionino tra loro. Tuttavia, lo studio è prezioso per identificare una connessione che la ricerca futura potrà esaminare in modo più dettagliato. Gli scienziati non sanno ancora quale sia il meccanismo con cui i POPs preparino il terreno biologico all’autoimmunità verso la mucosa intestinale. Ma ci sono delle teorie applicate ad altri contesti. Una di queste è che i POPs modifichino l’epigenoma cellulare. L’epigenoma viene talvolta definito “software” o “sistema operativo” del genoma. Comprende piccole modifiche chimiche al DNA e alle proteine che compongono i nostri cromosomi e controlla l’attività di tutti i geni all’interno del genoma.

Durante la prima infanzia, mentre i nostri organi si sviluppano, l’epigenoma guida e cambia insieme alle normali pietre miliari dello sviluppo. L’esposizione a sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino (EDCs), della stessa famiglia dei POPs, durante questo processo può causare una riprogrammazione diffusa di questo “software” e questa riprogrammazione persiste per la vita dell’individuo. A seconda dell’organo, la finestra della vulnerabilità per questa riprogrammazione può essere in qualsiasi momento dallo sviluppo nell’utero all’infanzia e all’adolescenza, a seconda della durata dello sviluppo normale. Scienziati al Baylor College of Medicine hanno incluso questa teoria anche nel loro ultimo studio che ha visto come anche una breve esposizione dei ratti giovanissimi agli EDCs, ha stabilmente variato alcuni aspetti del lavoro svolto dall’epigenoma. In un fegato sano, l’epigenoma passa attraverso un normale processo di invecchiamento. In questo studio, dopo l’esposizione a un EDC, i ricercatori hanno visto che questo processo ha accelerato: un ratto di 6 giorni aveva lo stesso epigenoma che normalmente si vedrebbe in un ratto adulto.

L’effetto di questo cambiamento sulla funzione metabolica non è stato immediato; invece, era come una bomba a orologeria, che è stata accesa solo quando gli animali sono stati approcciati ad una dieta di tipo occidentale, ricca di grassi, zucchero e colesterolo. I ratti che sono stati esposti precocemente all’EDC e successivamente a una dieta di tipo occidentale, sono risultati più suscettibili alla disfunzione metabolica rispetto a quelli che avevano la stessa esposizione all’EDC, ma mantenevano una dieta sana. Quelli che sono rimasti a dieta sana, nonostante il loro epigenoma fosse stato riprogrammato, non hanno mostrato gli stessi cambiamenti nell’espressione dei geni che controllano il metabolismo, o l’accumulo di lipidi nel loro siero, osservati nei ratti con dieta ad alto contenuto di grassi, zucchero e colesterolo. Questo studio ci mostra come le esposizioni ambientali influenzano la nostra salute e la suscettibilità alle malattie, sia all’inizio che alla fine della vita. Mostra anche che alcune persone potrebbero essere più influenzate negativamente da una dieta ricca di grassi da adulti rispetto ad altre, a causa delle esposizioni ambientali che hanno vissuto prima nella loro vita.

Il problema è che la maggior parte di noi ignora ciò e può spiegare non solo perché ci sono quelli suscettibili ad ingrassare, ma anche perché molti di loro fanno fatica a perdere peso anche se seguono una rigida disciplina alimentare a tavola.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2443 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
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