Mangiare poche proteine o molti grassi può portare i futuri figli adulti a soffrire di disturbi metabolici.
Un team internazionale guidato da ricercatori del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) ha identificato nei topi un fattore chiave e gli eventi molecolari alla base di questo fenomeno.
L’evidenza sperimentale indica che i fattori ambientali che influenzano i genitori giocano un ruolo nel riprogrammare la salute della loro prole nel corso della vita.
In particolare è noto che le diete a basso contenuto proteico seguite dai genitori sono legate a disturbi metabolici, come il diabete, nei figli.
Si pensa che questo fenomeno sia regolato dall’epigenetica, cioè da cambiamenti ereditabili in cui i geni vengono accesi e spenti senza cambiare effettivamente il DNA di un individuo.
Nel loro studio pubblicato su Molecular Cell, un team guidato da Keisuke Yoshida e Shunsuke Ishii al RIKEN CPR ha affrontato questo tema lavorando sui topi e ha scoperto che una proteina chiamata ATF7 è essenziale per l’effetto intergenerazionale.
ATF7 è un fattore di trascrizione, il che significa che regola l’accensione e lo spegnimento dei geni.
La Developmental Origins of Health and Disease è una scuola di pensiero che si concentra su come i fattori prenatali (come lo stress e la dieta) influenzano lo sviluppo delle malattie una volta raggiunta l’età adulta.
Lavorando sui topi questo studio aiuta a spiegare i dettagli molecolari alla base del fenomeno così come i tipi di alimentazione che potrebbero portare a malattie legate allo stile di vita come il diabete.
Ora dovrebbe essere possibile prevedere i cambiamenti metabolici nella generazione successiva misurando i cambiamenti epigenetici nei geni identificati delle cellule spermatiche paterne.
I ricercatori sperano che le persone, specialmente quelle che hanno un’alimentazione carente per scelta, facciano più attenzione a cosa mangiano quando decidono di fare dei figli.
I risultati indicano che le diete con più proteine e meno grassi sono più sane non solo per il corpo di ognuno, ma anche per lo sperma e la salute dei potenziali figli.
In questo studio i ricercatori hanno alimentato topi maschi e femmine con diete normali o a basso contenuto proteico e poi hanno permesso loro di accoppiarsi.
Gli studiosi hanno confrontato l’espressione genica (quali geni sono stati accesi) nella prole adulta di topi maschi che erano che avevano seguito le due diverse diete trovando che nel fegato l’espressione differiva per centinaia di geni, molti dei quali coinvolti nel metabolismo del colesterolo.
Tuttavia, usando topi maschi geneticamente modificati, mancanti di una copia del gene ATF7, l’espressione del gene non differiva più da quella nella prole i cui genitori mangiavano diete normali.
Questo risultato significa che la dieta di un topo maschio può influenzare la salute dei futuri figli.
Poiché i topi maschi non possono influenzare la prole nelle femmine incinte, i ricercatori ritengono più probabile che i cambiamenti epigenetici si siano verificati nello sperma del maschio prima del concepimento, e che ATF7 abbia una funzione fondamentale in questo processo.
Seguendo questa logica, il team ha cercato e trovato i geni nelle cellule spermatiche che sono controllati da ATF7, compresi quelli per il metabolismo dei grassi nel fegato e la produzione di colesterolo.
Gli esperimenti hanno rivelato che quando i futuri padri mangiavano diete a basso contenuto di grassi, ATF7 si allentava e non si legava più a questi geni.
Questo a sua volta ha ridotto una particolare modifica alle proteine istoniche, con l’effetto che questi geni delle cellule spermatiche sono stati attivati, piuttosto che essere disattivati come sarebbe normale.
Secondo i ricercatori la scoperta più sorprendente è stata che il cambiamento epigenetico indotto dalla dieta paterna a basso contenuto proteico è perdurato nello sperma maturo durante la spermatogenesi e trasmesso alla generazione successiva.
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Per saperne di più
Molecular Cell
TF7-Dependent Epigenetic Changes Are Required for the Intergenerational Effect of a Paternal Low-Protein Diet
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Riken
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Marco Dal Negro
Antonio Turetta
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