L’obesità lascia un segno profondo sul corpo. Così profondo che, nonostante i trattamenti o gli interventi chirurgici per perdere peso, la minaccia di riacquistare grasso è sempre lì. E sebbene lo stigma che circonda la malattia possa indurre a pensare diversamente, la scienza sta cominciando a chiarire che non è una questione di volontà o mancanza di impegno. La memoria di questa malattia è scritta nelle cellule: una ricerca pubblicata questo lunedì sulla rivista Natura ha descritto, in modelli murini e in cellule umane, un meccanismo molecolare nel tessuto adiposo che predispone ad aumentare di peso dopo averlo perso. Gli autori suggeriscono che questa scoperta potrebbe aiutare a spiegare il effetto yo-yo o di rimbalzo in cui le persone obese riprendono peso dopo un intervento di chirurgia bariatrica, per esempio.
Questo disturbo, caratterizzato da un eccessivo accumulo di grasso nel corpo e che colpisce una persona su otto nel mondo, è contorto, complesso e cronico, per sempre. La sua firma e la sua eredità persistono nel tempo, anche nonostante si sia sottoposto a cure o diete per dimagrire. La comunità scientifica ipotizzava da tempo l’esistenza di una sorta di memoria metabolica che facilita l’aumento di peso, ma non erano conosciuti con precisione i meccanismi dietro la lunga ombra lasciata dalla malattia. Finora
Lo studio pubblicato in Natura Questo lunedì illumina un po’ di più questo percorso di ricerca e mostra che gli adipociti, che sono le cellule del tessuto adiposo, conservano una memoria dell’obesità attraverso cambiamenti epigenetici che persistono anche se si è perso peso. “La scoperta rivela un meccanismo molecolare nelle cellule adipose che le predispone a riacquistare peso in modo più efficiente dopo essere state esposte a un consumo calorico più elevato. Evidenzia inoltre che la difficoltà nel mantenere la perdita di peso dopo un intervento non è semplicemente una questione di mancanza di sforzo o forza di volontà, ma potrebbe essere guidata da un fenomeno biologico sottostante”, riassume Ferdinand von Meyenn, autore dello studio e ricercatore presso la Federal Scuola Politecnica di Zurigo.
Dentro ogni cellula c’è un manuale per la vita: il DNA. Là, in quello libro Con 3 miliardi di lettere chimiche ci sono le istruzioni per far funzionare l’essere umano e i geni sono come pagine che conservano le ricette specifiche per produrre le proteine necessarie per respirare, mangiare o dormire. In questo contesto, l’epigenoma, costituito da sostanze chimiche che si attaccano ai geni senza modificarne la sequenza, sarebbe come una sorta di sistema ortografico che aggiunge punti, virgole e accenti per affinare la comprensione delle istruzioni. Pertanto, se si aggiunge un accento a una parola o si sposta una virgola, l’intera frase può cambiare significato.
L’epigenoma funziona come un interruttore, attivando o disattivando l’attività genetica. E ciò che il team di von Meyenn ha scoperto è che, durante l’obesità, si verificano cambiamenti molto particolari nell’epigenoma delle cellule adipose, lasciando alcuni geni accesi e spenti che non dovrebbero essere così. Queste modifiche, spiega lo scienziato in una risposta via email, “preparano gli adipociti a riprendere rapidamente peso una volta ripreso l’apporto calorico elevato”. “La nostra ricerca mostra che alcune di queste alterazioni persistono dopo la perdita di peso in geni specifici o regioni genomiche. L’epigenoma degli adipociti precedentemente esposti all’obesità può essere programmato per tornare allo stato obeso più rapidamente o in modo più efficiente grazie a questi cambiamenti”, aggiunge.
A causa dei limiti tecnici nell’analisi dell’epigenoma nell’uomo, i ricercatori hanno integrato i loro studi sulle cellule umane con esperimenti su modelli animali, spiega Daniel Castellano, coautore dello studio e ricercatore post-dottorato presso il Laboratorio Oncomicrobiota della Ricerca Clinica e Traslazionale in Gruppo sul cancro dell’Istituto di ricerca biomedica di Malaga (IBIMA). “Il topo ci dà l’opportunità di studiare l’epigenoma perché non possiamo farlo negli esseri umani. Negli esseri umani possiamo vedere quali geni funzionano e quali no e abbiamo visto che c’era una deregolamentazione trascrittomica, geni attivati e disattivati che non dovrebbero esserlo. E questa deregolamentazione è continuata anche dopo aver perso peso”, sottolinea. Poi, nei topi, hanno visto anche che questo fenomeno con alcuni geni spenti e accesi era “molto simile” a quello che avevano percepito nelle cellule umane e, dopo aver studiato varie modificazioni epigenetiche, hanno confermato che “questa deregolamentazione dei geni era dovuta, in una proporzione elevata, alle alterazioni epigenetiche rimaste dopo la perdita di peso”.
I ricercatori non sanno quanto dura questa memoria dell’obesità individuata negli adipociti. I loro risultati hanno mostrato che i cambiamenti epigenetici persistevano per almeno due anni negli esseri umani dopo un intervento chirurgico per la perdita di peso e fino a otto settimane nei topi, ma non esiste una sequenza temporale definita, ammette von Meyenn: “La durata di questa memoria è probabilmente Dipende dalla cellula rinnovamento del tessuto. Ad esempio, gli adipociti hanno un’emivita di 10 anni, dopodiché il tessuto viene rifornito di nuove cellule”.
Castellano chiarisce inoltre che questo meccanismo molecolare descritto non spiegherebbe il 100% dell’effetto rimbalzo. La ricerca, infatti, non rivela una causalità tra la presenza di questa memoria obesogena e la effetto yo-yoma esiste “una concordanza”: “Meccanicisticamente, non possiamo dimostrare che questo effetto rimbalzo sia dovuto a cambiamenti negli adipociti. Ma abbiamo riscontrato alterazioni epigenetiche in diverse aree e vediamo che esiste una sovraespressione di geni legati all’infiammazione e al metabolismo dell’adipocita stesso. Dal punto di vista funzionale, ha senso considerando ciò che accade al tessuto adiposo nell’obesità”, spiega. Von Meyenn aggiunge che gli adipociti da soli non sarebbero gli unici responsabili dell’effetto yo-yo. “Questo fenomeno della memoria epigenetica può esistere anche in queste altre cellule. “Possono essere coinvolti anche altri tipi di cellule e organi, come il cervello (coinvolto nel controllo della sazietà e dell’appetito).
Corretta memoria epigenetica
Il ricercatore del Politecnico federale di Zurigo assicura però che lo studio apre la porta allo sviluppo di nuove strategie (farmacologiche, dietetiche o di altro tipo) per correggere questa memoria epigenetica. “Attualmente non esistono strategie farmacologiche per cancellare questa memoria. Mentre alcuni farmaci utilizzati nella terapia del cancro prendono di mira gli enzimi responsabili dei cambiamenti epigenetici, questi approcci sono globali e non si concentrano su regioni specifiche dell’epigenoma dove potrebbero risiedere alterazioni durature. Esistono strategie molecolari emergenti per indurre cambiamenti in specifiche regioni epigenetiche, ma richiedono ulteriori ricerche e non sono ancora approvate per l’uso negli esseri umani. Una volta compreso meglio questo fenomeno, le possibili strategie potrebbero includere interventi farmacologici, cambiamenti nella dieta o l’incorporazione di alimenti funzionali”, suggerisce.
Andreaa Ciudin, direttrice dell’Unità di Trattamento Integrale dell’Obesità dell’Ospedale Vall d’Hebron di Barcellona e membro del consiglio di amministrazione della Società Spagnola per lo Studio dell’Obesità, descrive questa ricerca, alla quale non ha partecipato, come “Interessante nel risultato, ma preoccupante allo stesso tempo”. “Questa ricerca apre una prospettiva di studi infiniti. Dove c’è DNA, c’è epigenetica, perché nella catena del DNA ci saranno sempre fattori che ne regolano la trascrizione. Ma è difficile esplorare l’epigenetica perché è molto volatile e non so come potremmo influenzare l’epigenetica in modo cronico”, afferma.
In dichiarazioni al portale Science Media Center, José Ordovás, direttore di Nutrizione e Genomica presso la Tufts University di Boston (USA), sottolinea inoltre che, “sebbene i risultati siano solidi e supportati sia da dati umani che animali, lo studio” presenta dei limiti , inclusa la mancanza di analisi epigenetica diretta nei campioni umani, l’eterogeneità nei set di dati umani e la mancanza di follow-up a lungo termine nei topi”. “Non stabilisce la causalità tra i cambiamenti epigenetici e il recupero del peso, quindi sono necessarie ulteriori ricerche per confermare i meccanismi”, afferma, anche se ammette che le implicazioni di questi risultati nel mondo reale sono “significative”: “Lo studio evidenzia il base biologica del riacquisto di peso, riduce lo stigma e sottolinea la necessità di interventi di supporto a lungo termine. Apre strade per terapie mirate, come farmaci o editing epigenetico, per “resettare” la memoria del tessuto adiposo e migliorare il mantenimento della perdita di peso. “Le strategie personalizzate di gestione del peso potrebbero basarsi sul profilo genetico ed epigenetico di un individuo, mentre le politiche di sanità pubblica potrebbero dare priorità alla prevenzione e all’intervento precoce per evitare l’instaurarsi di una memoria obesogena”.