Le coccole di mamma modificano il DNA

Le coccole fanno la differenza. Così tanto da imprimersi nel DNA. Uno studio, pubblicato su Science e guidato da Tracy Bedrosian del Salk Institute for Biological Studies, suggerisce infatti che i topi che durante i primi giorni di vita ricevono più attenzioni dalla mamma, hanno il DNA di alcuni neuroni diverso verso da quello dei roditori che hanno ricevuto meno attenzioni. Come se, spiegano i ricercatori, l’esperienza dei primissimi momenti di vita venisse registrata nel genoma. Ma come diverso?

Fino a qualche decennio fa, il patrimonio genetico di un individuo era considerato stabile e immutabile.  Negli ultimi anni però diversi lavori hanno mostrato che le cose non stanno esattamente così. Per esempio le cellule, durante lo sviluppo, possono modificare il proprio genoma formando dei veri e propri mosaici genetici e i neuroni del cervello umano ne sono un esempio. Alcune modificazioni insorgerebbero in modo casuale, ma altre potrebbero essere influenzate da fattori ambientali.

Tra le possibili mutazioni che possono verificarsi alcune sono imputabili allo spostamento da una parte all’altra del genoma di alcune sequenze ballerine, note come retrotrasposoni, che si muovono con una sorta di meccanismo “copia-incolla”: saltando da una parte all’altra del genoma ma lasciano una copia ad ogni passaggio. Un meccanismo che secondo i ricercatori costituisce una forma di plasticità del cervello in risposta all’esperienza.

In uno studio pubblicato nel 2016 su Genome Medicine,  il team di Bedrosian aveva dimostrato che nelle prime fasi dello sviluppo dei neuroni cerebrali, alcuni fattori ambientali aumentano il livello di inserzione di L1, il retrotrasposone più abbondante nel genoma dell’essere umano. Questo risultato ha spinto il gruppo di ricerca ad approfondire il legame tra ambiente, inteso come cure ricevute, e sviluppo neurologico.

Così oggi Bedrosian e colleghi dimostrano che esiste uno stretto legame tra il tipo di cura materna ricevuto dai topi nelle prime settimane di vita e il numero di copie di L1 presenti nel DNA dei neuroni dell’ippocampo (una regione del cervello coinvolta nei processi legati alle emozioni e alla memoria). Al tempo stesso i ricercatori hanno mostrato come esista un legame tra le attenzioni ricevute durante le prime fasi dello sviluppo e il livello di metilazione (modifiche del DNA che possono alterare il modo in cui questo si esprime) delle sequenze che controllano lo spostamento degli stessi L1.

Gli esperimenti sono stati condotti su due gruppi di topi che avevano ricevuto delle cure materne diverse nelle prime fasi dello sviluppo: uno è stato allevato da mamme attente e amorevoli e un gruppo da mamme che invece tendevano a trascurare i piccoli. Dopo circa tre settimane dalla nascita, l’analisi del genoma delle cellule dell’ippocampo dei due gruppi ha mostrato risultati diversi: i topolini che da piccoli avevano ricevuto più attenzioni avevano meno copie di L1 rispetto a quelli che erano stati trascurati.

L’attenzione dei ricercatori è caduta anche sul livello di metilazione delle regioni ricche di citosina e guanina (CpG) che controllano il movimento degli L1: i topolini che avevano ricevuto le cure materne presentano un livello di metilazione più alto rispetto ai topolini trascurati, suggerendo che la metilazione è uno dei meccanismi che controlla la motilità degli L1. Sulla base dei dati ottenuti è stato ipotizzato, che nei topolini cresciuti in un ambiente amorevole l’alto livello di metilazione delle regioni di controllo possa ridurre il numero di spostamenti degli elementi L1.

Sebbene gli esperimenti siano stati effettuati sui topi, questo lavoro supporta l’idea secondo cui l’ambiente in cui cresce un individuo può modificare lo sviluppo del cervello e potrebber eventualmente contribuire allo studio di alcuni disordini psichiatrici.

Riferimenti: Science