Prevenzione e Salute

Programmazione fetale e nutrizione materna. Ruolo materno del metabolismo di 1-Carbonio

Studi effettuati,  in particolare su donne indiane, dove la popolazione presenta maggiori restrizioni alimentari, hanno rilevato che un folato materno più elevato in gravidanza prediceva una maggiore adiposità e resistenza all’insulina a 6 anni di età. Più bambini resistenti all’insulina sono nati da madri che erano carenti di vitamina B12 e con elevate concentrazioni di folati.

Ciò suggerisce un ruolo importante per il metabolismo del carbonio(1C)  materno nella crescita e nella programmazione fetale del rischio di diabete. Ciò potrebbe essere dovuto al ruolo del metabolismo 1C nella sintesi degli acidi nucleici, nella stabilità genomica e nella regolazione epigenetica della funzione genica. Inoltre, la metionina ha un ruolo importante nella sintesi proteica.

E’ stato riconosciuto solo recentemente dopo gli studi pionieristici di David Barker e del suo gruppo nel Regno Unito dove hanno mostrato che il basso peso alla nascita è un fattore di rischio per il diabete in età adulta.

Il peso alla nascita è valutato per una moltitudine di esposizioni durante il periodo di vita intrauterina ed è anche determinato da fattori genetici. L’importanza relativa dell’ereditarietà e dell’ambiente nella determinazione della dimensione alla nascita e il conseguente rischio di diabete e disturbi correlati è stato oggetto di ricerca negli ultimi decenni.

Il basso peso corporeo è endemico nel mondo in via di sviluppo, questo suggerisce un ruolo forte per condizioni socio-economiche precarie, dove le donne sono denutrite e più suscettibile alle infezioni ripetute.

La restrizione intrauterina  della crescita  produce svantaggi a lungo termine per la prole, vale a dire un aumentato rischio di morte nella vita fetale, neonatale e infantile, compromissione dell crescita postnatale, funzione immunitaria e sviluppo intellettuale alterati.

Il legame tra peso alla nascita e malattie croniche non trasmissibili come ipertensione, diabete tipo2 e malattie cardiovascolari è  stato ampiamente studiato da una nuova area della medicina, denominata Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD).

Sebbene siano stati associati numerosi marcatori genetici con la dimensione alla nascita, la crescita fetale è principalmente correlata alla nutrizione fornita in gravidanza.

Lo stato nutrizionale della madre è un importante determinante della crescita fetale, come mostrato nei modelli animali e nella ricerca umana.   Il ricercatore McCance nel 1962 lo riassunse molto bene quando ha detto, “la dimensione raggiunta in utero dipende dai servizi che la madre è in grado di fornire: questi sono principalmente vitto e alloggio”. Si riferiva al trasferimento di nutrienti  tramite la placenta, determinanti della taglia alla nascita della prole.

La nota ricerca epidemiologica nella seconda metà del secolo scorso , portata avanti da D. Barker, ha sottolineato gli effetti di lunga durata dell’ambiente intrauterino  sulla salute della prole.

L’idea di Barker ha causato un grande sconvolgimento in il mondo medico che fino ad allora era stato dell’idea che malattie non trasmissibili (NCD), come le patologie cardiache, l’ictus, il cancro, il diabete e le malattie polmonari croniche, fossero il risultato di suscettibilità genetica e stile di vita nell’ adulto. Ulteriori ricerche da tutto il mondo, in particolare dai paesi in via di sviluppo a basso e medio reddito ha fornito supporto per questa idea . Anche la carestia in Cina ha aumentato il rischio di diabete in individui che erano in utero al tempo della carestia ha prestato ancora più credibilità all’idea di “origini intrauterine” di diabete di tipo2 .

L’ Influenza dell’ambiente intrauterino sulla salute del feto è spiegata dal concetto di “programmazione fetale”. Alan Lucas lo ha definito come “cambiamento permanente nella struttura e funzione di un organismo in via di sviluppo in risposta a un fattore ambientale ” .  Composizione corporea materna ,la sua nutrizione e il suo metabolismo sono importanti, il feto percepisce l’ambiente intrauterino e adatta la sua struttura e funzione per sopravvivere e crescere in tale ambiente.

Si evidenzia poi che se l’ambiente postnatale è simile a quello vissuto in utero gli adattamenti lo aiutano a vivere bene. Se l’ambiente postnatale è sostanzialmente diverso, i “programmi” fetali non sono in grado di farlo per far fronte, con conseguente malattia. Dato che  la crescita intrauterina e lo sviluppo è un processo molto organizzato, stimoli in tempi diversi influenzano lo sviluppo e la programmazione di diversi sistemi e funzioni.

La maggior conoscenza di diversi componenti dietetici , inclusi macro e micronutrienti, l’ambiente le tossine e altri stimoli sono coinvolti nella programmazione. I bambini che sono nati piccoli ma sono cresciuti durante l’infanzia avevano il più alto livello di fattori di rischio per il diabete e le patologie cardiovascolari, e rischio per il fattore cognitivo, questi dati hanno convinto che la nutrizione intrauterina potrebbe essere un importante contributo al rischio di malattia in età adulta.

La nutrizione materno-fetale durante le prime settimane è un importante determinante della dimensione della nascita, e la placenta svolge un ruolo importante nella crescita fetale , ma non va sottovalutata l’assunzione di alimenti ricchi di micronutrienti (verdure a foglia verde, latte e frutti) ha un effetto sostanziale sulla crescita fetale.

Metabolismo materno a 1-carbonio e salute della prole

Il metabolismo cellulare di un carbonio (1C) è cruciale per la crescita , differenziazione e sviluppo. È una rete di reazioni biochimiche correlate che implicano il trasferimento di gruppi monocarbonio da un composto all’altro. I coenzimi necessari per molte di queste reazioni includono le vitamine del gruppo B: acido folico, vitamina B12, B6 e B2. Disturbi nella nutrizione di una o più di queste vitamine si riflettono in maggiori concentrazioni circolanti di omocisteina , mentre la carenza di vitamina B12 si traduce in una maggiore circolazione acido metilmalonico. La vitamina B12 è importante per lo sviluppo del sistema nervoso.

Recenti ricerche hanno indicato nell’insufficienza o nello squilibrio di questi micronutrienti la capacità di causare sindromi metaboliche e condizioni degenerative  anche a livello neurocognitivo. La condizione di carenza materna di vitamina B12,comunemente associata al polimorfismo 677C>T del gene MTHFR ma anche  il polimorfismo del gene TCN2 776C>G possono predire il rischio di difetti del tubo neurale nella prole.

Genetica e crescita fetale

Crescita fetale e dimensioni alla nascita, come tutte le caratteristiche umane, sono influenzati sia da fattori genetici che da influenze ambientali . Con i progressi nelle tecniche genetiche GWAS (genome wide studio di associazione) è stato possibile lavorare su grandi numeri  per valutare le influenze genetiche sul peso alla nascita.

Un recente studio genetico ha identificato varianti geniche nei geni CCNL1/LEKR1 (rs900400) e ADCY5 (rs9883204) da associare con il peso alla nascita .  Uno studio australiano e olandese ha suggerito che la variante genetica rs900400 è associata alla restrizione della crescita simmetrica precoce nel I trim.  di gravidanza , mentre la variante genetica rs9883204 è associata alla restrizione della crescita (nel III trim.) . Questi studi genetici supportano l’ipotesi genetica dell’insulina fetale.

La crescita e lo sviluppo fetale sono influenzati da un’interazione tra fattori genetici e ambiente intrauterino. programmazione fetale  l’effetto dei polimorfismi genetici influenza il metabolismo 1C  e nel processo ha un ruolo importante anche l’ epigenetica. È sempre più chiaro che i cambiamenti epigenetici, che si riferiscono a modificazioni ereditarie nel genoma non associati a un cambiamento nella sequenza di basi, sono al centro della programmazione. Questi cambiamenti possono essere mediati da metilazione del DNA, acetilazione degli istoni e attraverso il ruolo dei micro RNA, che modificano l’espressione genica.

Ciò trebbero potenzialmente comportare la produzione di diversi fenotipi dallo stesso genotipo alterando il l’espressione genica aumentando o diminuendo la funzionalità del gene e quindi alterando la proteina codificata .

Si deve proseguire ad indagare con ricerche genetiche e epigenetichei per migliorare il metabolismo 1C nelle giovani donne prima del concepimento.

Da Rev Endocr Metab Disord 2012