Il recente studio “Epigenetic inheritance of diet-induced and sperm-borne mitochondrial RNAs”, pubblicato su Nature da un team internazionale di ricercatori guidato dall’Helmholtz Munich e dal Deutschen Zentrum für Diabetesforschung fornisce nuove informazioni su come l'alimentazione e il sovrappeso dei padri possano influire sulla salute dei figli anche prima del concepimento.
Secondo i ricercatori «I risultati dello studio possono aiutare a sviluppare misure sanitarie preventive per gli uomini che desiderano diventare padri: più sana è la dieta del padre, minore è il rischio che i figli sviluppino obesità o malattie come il diabete più avanti nella vita».
Il team di ricerca Epigenetica ambientale di Raffaele Teperino dell’Helmholtz Munich ha esaminato l'impatto della dieta paterna sulla salute dei bambini e in particolare l'influenza della dieta prima del concepimento. I ricercatori si sono concentrati su speciali piccole molecole di RNA presenti negli spermatozoi, note come frammenti di tRNA mitocondriali (mt-tsRNA). Questi RNA svolgono un ruolo chiave nell’ereditarietà dei tratti sanitari regolando l’espressione genica.
All’Helmholtz Munich spiegano: «I mitocondri vengono spesso definiti le centrali elettriche della cellula. Hanno il proprio DNA, indipendente dal DNA nel nucleo della cellula. Questo DNA mitocondriale (mt-DNA) produce proteine nei mitocondri tramite il mt-RNA intermedio ed è tipicamente ereditato dalle madri alla prole. In precedenza, si presumeva che i padri non avessero alcun ruolo nella composizione genetica dei mitocondri dei loro figli. Tuttavia, studi recenti come questo mostrano che gli spermatozoi trasportano frammenti di mt-RNA (“mt-tsRNA”) nell’ovulo durante la fecondazione. Gli mt-tsRNA svolgono un ruolo nell'epigenetica, regolando l'espressione genetica nell'embrione precoce: possono influenzare indirettamente lo sviluppo e la salute della prole modificando l'attività di alcuni geni nei mitocondri. I padri hanno quindi un’influenza importante, anche se indiretta, sull’imprinting genetico dei mitocondri e quindi sul metabolismo energetico dei loro figli».
Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati della coorte LIFE Child, che include informazioni provenienti da oltre 3.000 famiglie. Dalle analisi è emerso che «Il peso corporeo del padre influenza il peso dei figli e la loro predisposizione alle malattie metaboliche. Questa influenza esiste indipendentemente da altri fattori come il peso della madre, la genetica dei genitori o le condizioni ambientali».
Per verificare i risultati delle loro analisi, il team di ricerca ha poi condotto esperimenti sui topi che sono stati nutriti con una dieta con alimenti con un contenuto di grassi più elevato rispetto a una dieta normale e il risultato è stato che «Questo ha avuto effetti sugli organi riproduttivi degli animali, compreso l'epididimo. L'epididimo è l'area del sistema riproduttivo maschile in cui maturano gli spermatozoi appena formati».
Teperino fa notare che «Il nostro studio mostra che lo sperma esposto ad una dieta ricca di grassi nell'epididimo del topo ha portato a una prole con una maggiore tendenza alle malattie metaboliche».
Per approfondire i risultati, gli scienziati hanno condotto ulteriori studi in laboratorio creando embrioni attraverso la fecondazione in vitro. Quando il team di Teperino ha utilizzato lo sperma di topi che erano stati esposti a una dieta ricca di grassi, ha trovato mt-tsRNA di questi spermatozoi negli embrioni precoci, che influenzavano in modo significativo l'espressione genetica. Questo, a sua volta, influisce sullo sviluppo e sulla salute della prole.
Un altro autore dello studio, Martin Hrabě de Angelis, direttore della ricerca all’Helmholtz Munich, evidenzia che «La nostra ipotesi che i fenotipi acquisiti nel corso della vita, come il diabete e l’obesità, siano trasmessi attraverso meccanismi epigenetici attraverso le generazioni, è rafforzata da questo studio. In questo caso, l’epigenetica funge da collegamento molecolare tra l’ambiente e il genoma, anche oltre i confini generazionali. Questo avviene non solo attraverso la linea materna ma, come indicano i risultati della nostra ricerca, anche attraverso la linea paterna»
I risultati dello studio sottolineano il ruolo della salute paterna prima del concepimento e forniscono nuovi approcci all’assistenza sanitaria preventiva.
Teperino conclude: «I nostri risultati suggeriscono che l’assistenza sanitaria preventiva per gli uomini che desiderano diventare padri dovrebbe ricevere maggiore attenzione e che dovrebbero essere sviluppati programmi a questo scopo, soprattutto per quanto riguarda la dieta. Questo può ridurre il rischio di malattie come l’obesità e il diabete nei bambini».
