Puntata N.31 del 5/5/2020 “Epigenetica e Metalli Pesanti”

Torna a parlare in radio, la dottoressa Magazzini. L’ epigenetica è una scienza nuova che ha a che fare con l’espressione del DNA. Noi siamo abituati a pensare che il DNA sia qualcosa di statico e che quindi tutto ciò che noi ereditiamo condizioni inesorabilmente la nostra vita. E invece non è così quindi le domande a cui dobbiamo rispondere stasera sono: che cosa sia appunto l’epigenetica e se i metalli pesanti, fra tutti i composti ambientali possano agire in senso negativo attraverso i meccanismi epigenetici che si muovono dentro il nostro organismo.
La parola epigenetica letteralmente significa “ in aggiunta alle modifiche nella sequenza del DNA ” ma in greco significa anche ciò che sta sopra la genetica. Pertanto si tratta di tutti quei meccanismi che agiscono nell’alterare, nel modificare l’attività dei geni senza cambiare appunto la sequenza del DNA, che, fra l’altro, noi condividiamo per una percentuale altissima con altri esseri viventi.
Quindi questo tipo di modifiche sarebbero reversibili e sarebbe pertanto una buona notizia. Ma su questo tornerà dopo. Questi meccanismi con cui l’epigenetica si svolge sono fondamentalmente di tre tipi, i principali sono tre a cui se ne aggiungono altri. Quello più conosciuto sicuramente è quello della metilazione che consiste nell’aggiunta o rimozione di un gruppo CH3, un gruppo metilico sulla sequenza del DNA. Questo fa sì che un gene si spenga, praticamente non si esprima e che nessuna proteina corrispondente venga sintetizzata.
Questa metilazione fu confermata verificarsi per la prima volta nel cancro umano nel 1983 e poi è stata osservata in molte altre malattie.
Un altro meccanismo è quello della modificazione della cromatina: un complesso formato da proteine gli “ istoni “ e DNA. Una sorta di gomitolo strettamente raggruppato: quando è strettamente raggruppato non si esprime, mentre quando si allenta si apre e si attiva a cui consegue la trascrizione dei geni e quindi la sintesi delle proteine.
Il terzo meccanismo di cui vorrei parlarvi è più complesso ed è quello dei microRNA diversi dall’RNA messaggero che tutti noi conosciamo dalla scuola per il suo ruolo nella sintesi delle proteine . Diversi perché, come è stato dimostrato nel corso del tempo dalla ricerca, essere piccolissimi RNA che non codificano proteine regolanti l’espressione dei geni: un singolo microRNA può regolare l’espressione di molti geni così come uno specifico gene può essere regolato da una molteplicità di microRNA diversi. Quindi sono una sorta di molecole di segnale che fanno parlare fra loro reti differenti.
Le conseguenze dunque di tutto questo sono: prima di tutto i geni possono essere espressi oppure non espressi da cui discende che le funzioni corrispondenti possono essere attivate o disattivate dentro il nostro organismo. In realtà questi meccanismi, che comprendono oltre a quelli descritti altri come acetilazione e la fosforilazione ed altri ancora, sono utilizzati in senso fisiologico per regolare funzioni normali . Per esempio impiegate per impedire che i geni che fanno sviluppare le ossa si accendano nei muscoli il che costituirebbe un bel problema. L’epigenetica non caratterizza solo la specie umana in quanto in natura è conosciuta ed agisce molte altre specie.
Un’altra conseguenza è data dall’imprinting: la condizione in cui , a motivo del fatto che ogni gene è formato da più alleli, uno o più alleli viene silenziato epigeneticamente con la metilazione o l’acetilazione. Ne deriva che se uno dei due alleli viene silenziato e l’altro che viene espresso sia già in qualche modo danneggiato e contenga una variante una condizione che aumenta la vulnerabilità verso agenti infettivi, tossici, altre sostanze dannose , ovviamente la persona che ne è portatrice subisce i danni da agenti infettivi, tossici, altre sostanze dannose. Addirittura l’imprinting fu individuato per la prima volta nel 1919 nel mais e successivamente confermato nel 1991 nei mammiferi. Inoltre fra i meccanismi fisiologici il fatto che questi meccanismi contribuiscano alla regolazione dell’organismo questo fa sì che in determinate cellule vengano prodotte solo le proteine necessarie alle funzioni di quelle cellule. Quindi tutto si gioca anche sul, come per tanti altri meccanismi, sul fatto che questi vengano attivati, gestiti o espressi in maniera corretta oppure che in qualche modo ci sia qualcuno o meglio qualcosa ovvero degli agenti esterni che prendono il sopravvento, se li rivolgono a pro loro, li manipoli suscitando malattie.
Per rispondere invece alla seconda domanda: cioè se pure i metalli pesanti , fra le tante sostanze con cui possiamo venire a contatto, possano agire attraverso questi meccanismi la risposta è sì. Noi siamo noi eravamo abituati tradizionalmente a pensare che gli effetti dei metalli pesanti fossero dovuti ad un danno diretto esercitato dagli stessi sul DNA: questo in parte è ancora vero però poi la ricerca andando avanti già nel 2012 ha cominciato a dimostrare che alcuni metalli pesanti esercitano la loro azione anche attraverso meccanismi epigenetici. Per esempio il cadmio è capace di indurre ipermetilazione con molti gruppi metilici, o ipometilazione dipendenti dalla durata dell’esposizione. L’esposizione ad altri metalli quali il cromo, l’arsenico, il nichel, il metilmercurio, il piombo inducono cambiamenti nella metilazione del DNA sia globalmente sia a livello di un singolo gene. E ancora l’arsenico, il nichel come anche il rame inducono e sostengono modificazioni globali degli istoni della cromatina compromettendo globalmente tutti i meccanismi epigenetici. Poi ce ne sono alcuni di questi metalli quali il cadmio, l’arsenico e il mercurio che inducono modificazioni nell’espressione dei microRNA non codificanti.
Pertanto pure i metalli pesanti possono attivare o sopprimere l’espressione dei geni con cambiamenti che possono durare per tutta la vita, trasmissibili alle cellule figlie. Tutto ciò implica una responsabilità nostra specie per il fatto che si tratta di modificazioni reversibili. Alla domanda se sia possibile disintossicarsi la risposta è affermativa e non è difficile attuarla: vengono impiegati EDTA, il glutatione per citare alcune delle sostanze.
Il tempo occorrente ad ottenere la disintossicazione completa dipende dall’entità dell’intossicazione e dall’efficienza dei sistemi di eliminazione fisiologici. E’ da tener presente che i metalli pesanti si vanno a legare a parti di noi: enzimi , minerali , modificano la conduzione nervosa, la contrazione muscolare. Si tratta in pratica di chelarli ovvero legarli e portarli via con un adeguato drenaggio.
Un saluto alla Dr.ssa Margherita Andreina Magazzini

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