MICROBIOTA ED EPIGENETICA

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I metaboliti microbici possono essere considerati i principali responsabili dei meccanismi epigenetici alla base della riprogrammazione del genoma e delle modificazioni post-traduzionali correlate all’insorgenza e alla progressione di molte malattie.
Dobbiamo necessariamente considerare la METABOLOMICA (insieme del metabolismo umano e del metabolismo microbico).

Per EPIGENETICA si intendono i cambiamenti fenotipici ereditabili da una cellula o un organismo, in cui non si osserva una variazione del genotipo.

Il nostro stile di vita e le nostre scelte incidono sull’attivazione o sul silenziamento dei nostri geni.
Fino a qualche anno il DNA veniva considerato l’unico determinante sull’espressione dei geni, oggi invece viene affiancato dall’interazione tra uomo, microbiota e ambiente.
Le cellule umane impacchettano il loro DNA attorno alle proteine istoniche per formare la cromatina.
I metaboliti microbici e altri segnali ambientali possono alterare la struttura della cromatina e di conseguenza il programma trascrizionale delle cellule.
I principali meccanismi di regolazione epigenetica della trascrizione sono: modificazioni post-traduzionali delle code istoniche N-terminali (acetilazione-deacetilazione), metilazione del DNA, codifica di varianti istoniche, rimodellamento della cromatina, attività di RNA non codificanti, ognuna delle quali può modificare l’espressione genica senza alterare la sequenza di DNA associata.
I metaboliti del microbiota intestinale dipendono sia dalla dieta (introito di lipidi, amminoacidi, zuccheri, vitamine, ecc…) che dal turn-over cellulare microbico da cui si determina il rilascio del lipopolisaccaride (particolarmente coinvolto in tutti i processi infiammatori) e dei peptidoglicani (implicati nel funzionamento del sistema immunitario).
I metaboliti alimentari del microbiota intestinale hanno il potenziale per modificare l’epigenoma delle cellule ospiti, alterando lo sviluppo e la funzione della cellula.

Anche composti bioattivi provenienti da varie fonti dietetiche, come l’epigallocatechingallato del tè verde, la quercitina della cipolla, la vitamina C della frutta, sulforafano ed indolo-3 carbinolo delle Crucifere, il licopene del pomodoro, la curcumina, le fibre dei cereali integrali, gli acidi grassi poliinsaturi del pesce, ecc…hanno dimostrato di interagire, sia in vitro che in coltura cellulare, con gli enzimi coinvolti nella regolazione epigenetica, tra cui la metiltransferasi del DNA, l’istone acetiltranferasi, le deacetilasi e le demetilasi;
inoltre sono in grado di alterare l’espressione dei mi-RNA (non coding RNA). Nono solo, questi composti bioattivi sono anche in grado di modulare qualitativamente e quantitativamente la composizione microbica intestinale.

In conclusione si possono sottolineare due meccanismi epigenetici dovuti al microbiota: il primo di tipo diretto sulla trascrizione e il secondo di tipo indiretto, dovuto al tipo di alimenti scelti che sono in grado di modificare il microbiota protagonista delle modifiche epigenetiche.

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BIBLIOGRAFIA:

“INFLUENCES OF DIET AND THE GUT MICROBIOME ON EPIGENETIC MODULATION IN CANCER AND OTHER DISEASES”; B. PAUL ET AL.; CLINICAL EPIGENETICS, 2015.
“CHAPTER 32 – THE GUT MICROBIOTA INFLUENCE ON HUMAN EPIGENETICS, HEALTH, AND DISEASE”; M.M. WATSON ET AL.; HANDBOOK OF EPIGENETICS; 2017.
«GENETICA», G.BINELLI E D.GHISOTTI, EDISES.;

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