Metilazione del DNA: ecco come lo stile di vita agisce sul metabolismo

21 September 2013

Uno stile di vita poco salutare lascia tracce nel DNA. Queste possono avere effetti specifici sul metabolismo, causando danni agli organi o malattie. (L'Alzheimer ha connessioni conclamate con il metabolismo, e può essere influenzato dai fattori di stile di vita, come l'esercizio fisico, la dieta e la riserva cognitiva).

Gli scienziati dell'Helmholtz Zentrum München hanno ora identificato 28 alterazioni del DNA associate a caratteristiche metaboliche. Questo studio di associazione dell'intero epigenoma (EWAS), primo al mondo, sui geni e i metaboliti modificati, è stato ora pubblicato sulla rivista Human Molecular Genetics.

Nel corso della vita, i processi di invecchiamento, le influenze ambientali e fattori di stile di vita come il fumo o la dieta, inducono alterazioni biochimiche al DNA. Spesso queste alterazioni portano alla metilazione del DNA, un processo in cui vengono aggiunti gruppi metilici a particolari segmenti di DNA, senza cambiare la sequenza del DNA stesso.

Tali processi possono influenzare la funzione genica e sono conosciuti come epigenetica. Gli scienziati dell'Institute of Genetic Epidemiology (IPI) e della Research Unit Molecular Epidemiology (AME) all'Helmholtz Zentrum München stanno cercando di determinare quale associazione esiste tra questi processi epigenetici e le conseguenze per la salute, in particolare per il metabolismo.

A tal fine, il team guidato da Christian Gieger (IPI) e Melanie Waldenberger (AME), in collaborazione con Karsten Suhre del Weill Cornell Medical College in Qatar, ha analizzato campioni di sangue di più di 1.800 partecipanti allo studio KORA. Hanno quindi analizzato più di 457.000 loci nel DNA per trovare alterazioni biochimiche e le hanno confrontate con le concentrazioni di 649 metaboliti diversi. L'analisi ha dimostrato che la metilazione di 28 segmenti di DNA modifica una serie di importanti processi metabolici.

Nelle regioni pertinenti del DNA c'erano anche geni già noti per essere correlati a malattie: per esempio, il gene TXNIP che regola il metabolismo del glucosio ed è associato allo sviluppo del diabete mellito. E' naturale aver trovato che con il TXNIP metilato c'erano concentrazioni alterate dei metaboliti del metabolismo lipidico e glucidico. Anche i geni noti per essere biochimicamente alterati dal fumo colpiscono diverse attività metaboliche, e in particolare quelle con le corrispondenti funzioni biologiche.

"Questo studio ci fornisce nuove informazioni sul meccanismo con cui i fattori di stile di vita possono influenzare il metabolismo tramite le alterazioni risultanti nel DNA", ha detto Gieger, leader del gruppo di ricerca all'IGE. "Ora possiamo utilizzare questi risultati per sviluppare nuovi approcci diagnostici e terapeutici per le malattie correlate allo stile di vita, come il diabete".

Fonte: Helmholtz Zentrum Muenchen - German Research Centre for Environmental Health.

Riferimenti: A.-K. Petersen, S. Zeilinger, G. Kastenmuller, W. Romisch-Margl, M. Brugger, A. Peters, C. Meisinger, K. Strauch, C. Hengstenberg, P. Pagel, F. Huber, R. P. Mohney, H. Grallert, T. Illig, J. Adamski, M. Waldenberger, C. Gieger, K. Suhre. Epigenetics meets metabolomics: An epigenome-wide association study with blood serum metabolic traits. Human Molecular Genetics, 2013; DOI: 10.1093/hmg/ddt430

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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