E se lo stress fosse ereditario?

Uno dei dogmi della genetica è da sempre legato all’impossibilità di ereditare caratteri acquisiti ovvero, contrariamente a quanto proposto da Jean-Baptiste Lamarck, le mutazioni acquisite dal genoma dei genitori non sono trasmesse alla prole. Ma questo vale anche per l’eredità epigenetica?   Per eredità epigenetica si intende un vasto insieme di modificazioni che la cromatina subisce al fine di modularne

Uno dei dogmi della genetica è da sempre legato all’impossibilità di ereditare caratteri acquisiti ovvero, contrariamente a quanto proposto da Jean-Baptiste Lamarck, le mutazioni acquisite dal genoma dei genitori non sono trasmesse alla prole. Ma questo vale anche per l’eredità epigenetica?

 

Per eredità epigenetica si intende un vasto insieme di modificazioni che la cromatina subisce al fine di modularne l’espressione. Questo significa che un gene è attivo perché presenta una serie di segnali molecolari che ne permettono il riconoscimento come gene da trascrivere. Il termine epigenetica fa, quindi, riferimento al fatto che lo stato di attivazione di un gene derivi da una sorta di impronta molecolare che ogni gene ha e che ne definisce il destino in termini di attivazione o spegnimento.

 

Per molti decenni si è ritenuto che vi fosse una fase (durante la gametogenesi e/o a livello delle tappe più precoci dell’embriogenesi) in cui l’eredità epigenetica parentale veniva rimossa. Al contrario, alcune evidenze sperimentali stanno mettendo in dubbio il fatto che l’impronta epigenetica parentale non sia, almeno parzialmente, ereditabile. Nell’ambito di questa tematica risulta essere molto interessante l’articolo recentemente pubblicato dal gruppo di ricerca coordinato da Per Jensen, Linköping University, Svezia, su PlosONE.

 

In particolare, Jensen e colleghi hanno scelto come modelli sperimentali i comuni polli d’allevamento e i galli rossi (da cui discendono i moderni polli allevati in cattività). Entrambi i modelli sperimentali venivano stressati, mediante alterazioni non prevedibili delle ore di luce in un giorno, e l’effetto dello stress veniva valutato tramite un test di apprendimento ed un test volto a saggiare la capacità di competere per il cibo.

 

Lo stress indotto portava in entrambi i casi ad un’alterazione del comportamento degli animali studiati, ma nei polli queste alterazioni erano sorprendentemente presenti anche nella prole. In particolare, la prole dei polli “stressati” mostrava una ridotta capacità di apprendimento, una maggior efficienza nel procacciarsi il cibo e di conseguenza un maggior incremento ponderale rispetto ai coetanei nati da genitori mantenuti in condizioni standard (senza alcun tipo di stress). Tutte queste alterazioni comportamentali erano tipiche dei genitori stressati e presenti anche nella prole, sebbene la prole fosse stata allevata in assenza di eventi stressogeni.

 

Un approfondimento a livello molecolare, ha mostrato che la prole dei polli stressati presenta pattern di espressione di alcuni geni alterati rispetto al normale e che tali alterazioni coincidono con quanto osservato nei loro genitori, che erano stati allevati in condizioni di stress.

 

Dal complesso di questi esperimenti emerge quindi che nei polli lo stress indotto ai genitori è stato trasmesso alla prole attraverso l’alterazione del pattern di espressione di diversi geni implicati nella risposta allo stress. In questo caso quindi, un carattere acquisito (lo stato di stress) sarebbe stato trasmesso alla prole. Siccome le alterazioni comportamentali osservate sono dovute ad alterate espressione geniche si può ipotizzare che questo risultato sia dovuto al passaggio di una forma di eredità epigenetica di tipo lamarckiano dai genitori alla prole.

 

Al momento non vi sono evidenze sperimentali indicanti che un simile modello di eredità dello stress sia applicabile anche all’uomo, anche se sono stati recentemente pubblicati alcuni articoli da cui sembrerebbe emergere anche nell’uomo la possibilità di una trasmissione epigenetica da genitori a figli di alcuni caratteri. Al momento, tuttavia, i dati pubblicati sono ancora controversi e quindi risulta impossibile affermare con certezza se anche l’uomo presenta caratteri con eredità lamarckiana.

 

 

Mauro Mandrioli

 

 

 

Christina Lindqvist, Andrew M. Janczak, Daniel Natt, Izabella Baranowska, Niclas Lindqvist, Anette Wichman, Joakim Lundeberg, Johan Lindberg, Peter A. Torjesen, Per Jensen1. 2007. Transmission of stress-induced learning impairment and associated brain gene expression from parents to offspring in chickens. Plos ONE, issue 4: e364.