L’obesità è una patologia multifattoriale e i tratti ereditabili e la genetica hanno un impatto indiscutibile sulla sua epidemiologia. Infatti, è stato riportato nella letteratura scientifica che i fattori genetici contribuiscono fino al 25% nella determinazione anche delle espressioni più comuni dell’obesità.
A questo proposito, solo un piccolo numero di pazienti presenta forme monogeniche di obesità (5%), derivanti da mutazioni di geni specifici. D’altra parte, le forme poligeniche di obesità, definite anche come obesità comune, rappresentano un gruppo eterogeneo di disturbi che descrivono con precisione la complessa interazione tra fattori genetici e ambientali.
La base genetica dell’obesità
Numerosi studi hanno dimostrato che la genetica influenza significativamente la predisposizione all’obesità. Le stime suggeriscono che circa il 40-70% della variabilità del peso corporeo sia dovuto a fattori genetici, mentre il restante è influenzato da fattori ambientali e comportamentali. La predisposizione genetica all’obesità è determinata da una complessa interazione tra più geni, ognuno dei quali può avere un piccolo effetto ma, insieme, contribuisce in modo sostanziale al rischio complessivo.
I geni implicati nell’obesità sono coinvolti in vari processi fisiologici e metabolici, tra cui il controllo dell’appetito, il dispendio energetico, l’accumulo di grasso e la regolazione dei meccanismi ormonali che influenzano il metabolismo. Alcuni di questi geni sono stati identificati attraverso studi di associazione del genoma (GWAS), che analizzano il DNA di grandi popolazioni per scoprire varianti genetiche comuni associate a tratti specifici come l’obesità.
Geni chiave legati all’obesità
- FTO (Fat Mass and Obesity-Associated Gene): Uno dei geni più studiati in relazione all’obesità è il gene FTO. Varianti del gene FTO sono state associate a un aumento del rischio di obesità. Il gene FTO è coinvolto nella regolazione del comportamento alimentare e nella spesa energetica. Le persone portatrici di certe varianti di FTO tendono a mangiare più cibo e ad avere un maggiore accumulo di grasso corporeo, anche quando l’apporto calorico è simile a quello di altri individui. Questi risultati suggeriscono che FTO possa influenzare l’efficienza con cui il corpo gestisce l’energia.
- MC4R (Melanocortin 4 Receptor): Il recettore della melanocortina 4, codificato dal gene MC4R, gioca un ruolo chiave nella regolazione dell’appetito e della sazietà. Mutazioni in questo gene sono una delle cause genetiche più comuni di obesità monogenica, una forma rara di obesità causata da un singolo difetto genetico. Le persone con mutazioni di MC4R tendono a mangiare in eccesso e a non sentirsi mai completamente sazie, portando a un aumento significativo del peso corporeo.
- LEP (Leptin): La leptina è un ormone prodotto dalle cellule adipose che regola il bilancio energetico e segnala al cervello lo stato di sazietà. Mutazioni nel gene LEP, che codifica la leptina, sono associate a disfunzioni del controllo dell’appetito e al sovrappeso. Tuttavia, in molte persone obese, si riscontra una condizione chiamata “resistenza alla leptina”, in cui il cervello non risponde correttamente a questo segnale di sazietà, favorendo un eccessivo consumo di cibo.
- PPARG (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma): Il gene PPARG è coinvolto nella regolazione del metabolismo dei lipidi e nell’accumulo di grasso. Varianti di questo gene sono state associate a un rischio maggiore di sviluppare obesità e diabete di tipo 2, in quanto influenzano la sensibilità all’insulina e la gestione dei grassi nel corpo.
Genetica e Metabolismo
Oltre alla genetica, il tasso metabolico di ogni individuo gioca un ruolo significativo nel controllo del peso. Il tasso metabolico basale (BMR) è la quantità di energia che il corpo brucia a riposo. I geni influiscono su questo parametro, ma anche fattori come la massa muscolare, l’età e il sesso contribuiscono a determinarlo. Ad esempio, gli uomini tendono ad avere un BMR più alto rispetto alle donne a causa della maggiore massa muscolare. Sebbene alcune persone sembrino avere un metabolismo più veloce, permettendo loro di mangiare di più senza ingrassare, la realtà è che il metabolismo da solo non spiega appieno l’aumento di peso. Anche coloro che hanno un metabolismo più lento possono mantenere un peso sano se adottano un’alimentazione equilibrata e uno stile di vita attivo.
Meccanismi Epigenetici nell’Obesità
Le modifiche epigenetiche legate all’obesità coinvolgono principalmente tre principali meccanismi: la metilazione del DNA, le modifiche degli istoni e l’RNA non codificante.
- Metilazione del DNA: La metilazione del DNA è un processo che prevede l’aggiunta di gruppi metile (-CH3) a specifiche citosine nel DNA. Questi gruppi metile possono silenziare l’espressione genica. Diversi studi hanno identificato che l’espressione di geni legati al metabolismo, come il gene FTO (Fat Mass and Obesity Associated), è influenzata dalla metilazione, portando a una predisposizione maggiore all’obesità. La metilazione del DNA è particolarmente sensibile agli stimoli ambientali, come una dieta ad alto contenuto calorico o una bassa attività fisica, che possono alterare i pattern di metilazione e predisporre gli individui a sviluppare l’obesità.
- Modifiche degli istoni: Gli istoni sono proteine che avvolgono il DNA e giocano un ruolo fondamentale nella regolazione dell’espressione genica. Le modifiche chimiche degli istoni, come l’acetilazione e la metilazione, possono influenzare la struttura della cromatina e, di conseguenza, la trascrizione genica. Alterazioni in questi meccanismi sono state osservate in geni coinvolti nel controllo del bilancio energetico, come quelli che regolano l’appetito, il dispendio energetico e l’accumulo di grasso. Le modifiche agli istoni possono quindi contribuire a una predisposizione all’obesità, anche in risposta a fattori esterni come l’alimentazione o lo stile di vita.
- RNA non codificante: Gli RNA non codificanti, come i microRNA e i lncRNA, svolgono un ruolo importante nella regolazione dell’espressione genica. Questi piccoli RNA possono modulare la trascrizione di geni legati al metabolismo e alla risposta infiammatoria. La disfunzione nella regolazione di questi RNA non codificanti è stata associata a cambiamenti nei processi di accumulo di grasso e dispendio energetico, suggerendo una connessione tra epigenetica e obesità.
Interazione tra Fattori Ambientali e Epigenetica
L’epigenetica è influenzata in modo significativo da fattori ambientali, che agiscono come “trigger” per modificare l’espressione genica. Tra i principali fattori ambientali che incidono sull’epigenoma, la dieta gioca un ruolo centrale. Un’alimentazione ricca di grassi, zuccheri e cibi altamente processati può indurre cambiamenti epigenetici che aumentano il rischio di obesità. Inoltre, fattori come lo stress, l’inquinamento, e la mancanza di sonno possono alterare l’epigenoma, influenzando la predisposizione all’obesità in modo duraturo.
Uno degli aspetti più affascinanti dell’epigenetica è la sua capacità di trasmettere i cambiamenti genetici da una generazione all’altra. Ad esempio, esperimenti su modelli animali hanno dimostrato che la dieta materna durante la gravidanza può alterare l’espressione dei geni nei figli, predisponendo così le generazioni future a un rischio maggiore di obesità. Questo fenomeno, noto come “programmazione epigenetica”, suggerisce che l’ambiente precoce e le abitudini alimentari possano avere effetti duraturi sulla salute metabolica, non solo nella vita dell’individuo, ma anche in quella dei suoi discendenti.
Conclusioni
L’interazione tra obesità ed epigenetica è un campo in continua evoluzione che offre nuovi spunti per comprendere meglio la complessità di questa patologia. Mentre i fattori genetici tradizionali, come la predisposizione a sviluppare obesità, sono indubbiamente rilevanti, le modifiche epigenetiche forniscono una spiegazione più dinamica e flessibile, in grado di spiegare come l’ambiente possa influenzare l’espressione genica e il rischio di malattia.
Ulteriori ricerche sono necessarie per comprendere in profondità le connessioni tra obesità ed epigenetica e come questi meccanismi possano essere sfruttati per sviluppare strategie preventive e terapeutiche più mirate. La medicina personalizzata, che tiene conto delle caratteristiche epigenetiche individuali, potrebbe diventare un approccio fondamentale per trattare e prevenire l’obesità, migliorando la salute globale a lungo termine.
A cura della Dott.ssa Miriam Esposito
Biologa Nutrizionista clinica
