Le persone di solito pensano al cibo come a calorie, energia e sostentamento. Tuttavia, le ultime prove suggeriscono che il cibo “parla” anche al nostro genoma, che è il progetto genetico che dirige il funzionamento del corpo a livello cellulare.
Questa comunicazione tra il cibo e i geni può influenzare la salute, la fisiologia e la longevità. L’idea che il cibo trasmetta messaggi importanti al genoma di un animale è l’oggetto di studio di un campo chiamato nutrigenomica. Questa è una disciplina ancora agli inizi, e molte domande rimangono avvolte nel mistero.
Gli sforzi degli scienziati per decifrare questa trasmissione di informazioni potrebbero un giorno portare a vite più sane e felici per tutti noi. Ma fino ad allora, la nutrigenomica ha rivelato almeno un fatto importante: il nostro rapporto con il cibo è molto più intimo di quanto avessimo mai immaginato.
L’interazione tra cibo e geni
Se l’idea che il cibo possa guidare i processi biologici interagendo con il genoma sembra sorprendente, basta guardare a un alveare per trovare un esempio perfetto e comprovato di come ciò accade. Le api operaie lavorano senza sosta, sono sterili e vivono solo poche settimane. L’ape regina, che risiede in profondità nell’alveare, ha una durata di vita che dura anni e una fecondità tale da dare vita a un’intera colonia.
Eppure, le api operaie e l’ape regina sono organismi geneticamente identici. Diventano due forme di vita diverse a causa del cibo che mangiano. L’ape regina si nutre di pappa reale; le api operaie si alimentano di nettare e polline. Entrambi i cibi forniscono energia, ma la pappa reale ha una caratteristica in più: i suoi nutrienti possono sbloccare le istruzioni genetiche per creare l’anatomia e la fisiologia di un’ape regina.
Allora come si traduce il cibo in istruzioni biologiche? Ricorda che il cibo è composto da macronutrienti. Questi includono carboidrati – o zuccheri – proteine e grassi. Il cibo contiene anche micronutrienti come vitamine e minerali. Questi composti e i loro prodotti di decomposizione possono attivare interruttori genetici che risiedono nel genoma.
Come gli interruttori che controllano l’intensità della luce in casa tua, gli interruttori genetici determinano quanta parte di un certo prodotto genico viene prodotta. La pappa reale, ad esempio, contiene composti che attivano i controllori genetici per formare gli organi della regina e sostenere la sua capacità riproduttiva. Negli esseri umani e nei topi, i sottoprodotti dell’aminoacido metionina, abbondanti nella carne e nel pesce, sono noti per influenzare i regolatori genetici che sono importanti per la crescita e la divisione delle cellule. La vitamina C, invece, svolge un ruolo nel mantenere la nostra salute proteggendo il genoma dai danni ossidativi; promuove anche la funzione dei percorsi cellulari che possono riparare il genoma se viene danneggiato.
A seconda del tipo di informazione nutrizionale, dei controlli genetici attivati e della cellula che li riceve, i messaggi contenuti nel cibo possono influenzare il benessere, il rischio di malattia e persino la durata della vita. Ma è importante notare che, ad oggi, la maggior parte di questi studi sono stati condotti su modelli animali, come le api.
Interessante è il fatto che la capacità dei nutrienti di alterare il flusso di informazioni genetiche può estendersi attraverso le generazioni. Studi dimostrano che, negli esseri umani e negli animali, la dieta dei nonni influenza l’attività degli interruttori genetici e il rischio di malattie e mortalità dei nipoti.
Causa ed effetto
Un aspetto interessante nel considerare il cibo come una forma di informazione biologica è che dà nuovo significato all’idea di una catena alimentare. Infatti, se i nostri corpi sono influenzati da ciò che abbiamo mangiato – a livello molecolare – allora ciò che il cibo che consumiamo “ha mangiato” potrebbe anch’esso influenzare il nostro genoma. Ad esempio, rispetto al latte proveniente da mucche alimentate con erba, il latte di bovini nutriti con cereali contiene quantità e tipi diversi di acidi grassi e vitamine C e A. Quindi, quando gli esseri umani bevono questi diversi tipi di latte, anche le loro cellule ricevono diversi messaggi nutrizionali.
Allo stesso modo, la dieta di una madre umana modifica i livelli di acidi grassi e di vitamine come B-6, B-12 e folati presenti nel suo latte materno. Questo potrebbe alterare il tipo di messaggi nutrizionali che raggiungono gli interruttori genetici del bambino, anche se al momento non si sa ancora se questo influenzi lo sviluppo del bambino.
E, forse senza che ce ne accorgiamo, anche noi facciamo parte di questa catena alimentare. Il cibo che mangiamo non influisce solo sugli interruttori genetici nelle nostre cellule, ma anche su quelli dei microrganismi che vivono nel nostro intestino, sulla pelle e nelle mucose. Un esempio significativo: nei topi, la degradazione degli acidi grassi a catena corta da parte dei batteri intestinali altera i livelli di serotonina, un neurotrasmettitore che regola l’umore, l’ansia e la depressione, tra altri processi.
Additivi alimentari e imballaggi
Anche gli ingredienti aggiunti nei cibi possono modificare il flusso di informazioni genetiche all’interno delle cellule. Il pane e i cereali sono arricchiti con folato per prevenire i difetti alla nascita causati dalla carenza di questo nutriente. Tuttavia, alcuni scienziati ipotizzano che alti livelli di folato in assenza di altri micronutrienti naturali come la vitamina B-12 possano contribuire alla maggiore incidenza di tumore al colon nei paesi occidentali, forse influenzando i percorsi genetici che controllano la crescita.
Questo potrebbe valere anche per le sostanze chimiche presenti negli imballaggi alimentari. Il bisfenolo A, o BPA, un composto presente nella plastica, attiva interruttori genetici nei mammiferi che sono critici per lo sviluppo, la crescita e la fertilità. Ad esempio, alcuni ricercatori sospettano che, sia negli esseri umani che nei modelli animali, il BPA influenzi l’età della differenziazione sessuale e riduca la fertilità rendendo più probabile l’accensione degli interruttori genetici.
Tutti questi esempi indicano la possibilità che le informazioni genetiche contenute nel cibo possano derivare non solo dalla sua composizione molecolare – aminoacidi, vitamine e simili – ma anche dalle politiche agricole, ambientali ed economiche di un paese, o dalla loro mancanza.
Gli scienziati hanno iniziato solo di recente a decodificare questi messaggi genetici del cibo e il loro ruolo nella salute e nelle malattie. Noi ricercatori ancora non sappiamo esattamente come i nutrienti agiscano sugli interruttori genetici, quali siano le loro regole di comunicazione e come le diete delle generazioni passate influenzino la loro discendenza. Molti di questi studi sono stati finora condotti solo su modelli animali e molto resta da capire su cosa significhino le interazioni tra cibo e geni per gli esseri umani.
Quello che è chiaro, però, è che svelare i misteri della nutrigenomica potrebbe potenziare sia le società presenti che quelle future e le generazioni a venire.
