Adagiato nella culla

Le ferite emotive possono avere effetti di vasta portata e influenzare persino la prole. Le professoresse Isabelle Mansuy e Katharina Gapp stanno studiando come le conseguenze dei traumi siano ereditate a livello epigenetico.

Nostra madre, nostro padre, i nostri nonni e le nostre nonne sono presenti in noi. Ci hanno cresciuti e sono stati dei modelli per noi. Ci hanno trasmesso i loro geni. Pertanto, siamo simili a loro e condividiamo con loro la predisposizione per alcune malattie. Ma i geni potrebbero non essere l’unico elemento molecolare che ci hanno trasmesso. Anche il modo in cui gli antenati hanno vissuto e le loro esperienze, il modo in cui si sono nutriti e se sono stati feriti emotivamente possono avere un effetto su di noi, ereditato attraverso modelli biochimici nelle cellule con cui ci hanno generato.

Ad esempio, studi condotti nel villaggio svedese di Éverkalix, risalenti a più di cento anni fa, hanno dimostrato che i figli di uomini che da bambini hanno potuto mangiare una dieta sontuosa hanno un rischio maggiore di malattie cardiovascolari. Questo rispetto ai figli di uomini cresciuti in tempi austeri. La situazione nutrizionale ha avuto un effetto anche sulla seconda generazione di figli: I nipoti di uomini ben nutriti presentano un rischio maggiore di diabete.

I discendenti dei veterani della guerra del Vietnam sono noti per soffrire più della media di depressione, ansia e disturbi della personalità. I figli dei sopravvissuti all’Olocausto sono particolarmente inclini a reagire alle loro esperienze traumatiche con un disturbo da stress post-traumatico.

Tali connessioni intergenerazionali sono note da tempo. Non è ancora chiaro in dettaglio come si realizzino. Le professoresse Isabelle Mansuy e Katharina Gapp stanno indagando su questa questione. I risultati delle loro ricerche indicano che i cosiddetti fattori epigenetici svolgono un ruolo.

I fattori epigenetici si riferiscono a modelli molecolari nelle cellule che non sono direttamente correlati alla sequenza dei blocchi di DNA. Si basano piuttosto su cambiamenti chimici reversibili dei singoli blocchi di DNA, della disposizione dei cromosomi o delle molecole di RNA nelle cellule.

I fattori epigenetici non sono probabilmente ereditati per centinaia di generazioni come i nostri geni. Ma nell’arco di una, due, in alcuni casi anche tre o quattro generazioni, la trasmissione di tali modelli è possibile. Ciò è particolarmente rilevante nel caso delle conseguenze dello stress e dei traumi, perché aggiunge potenzialmente una nuova dimensione agli abusi sui bambini, alla violenza nelle famiglie e ai traumi dei rifugiati di guerra. Le conseguenze psicologiche con cui le persone traumatizzate devono convivere sono già abbastanza tragiche. Ma se anche la prole ne subisce le conseguenze, il numero delle vittime è ancora più alto.

Modello caratteristico

Mansuy e Gapp hanno studiato l’ereditarietà delle conseguenze dei traumi nei topi. Sono riusciti a dimostrare che i giovani topi maschi che erano stati esposti a stress per un lungo periodo di tempo si comportavano in modo asociale e simile agli animali depressi da adulti, oltre a mostrare una maggiore disponibilità a correre rischi e deficit di memoria. Gli scienziati hanno quindi accoppiato questi animali con topi di controllo e hanno studiato la prole. Anche la generazione successiva ha mostrato queste anomalie comportamentali, alcune delle quali si sono protratte fino alla quinta generazione di figli.

"I cambiamenti epigenetici, a differenza di quelli genetici, sono reversibili".

Isabelle Mansuy

Gapp ha iniziato la sua ricerca anni fa come dottoranda nel gruppo di Mansuy. Oggi dirige il suo gruppo di ricerca al Politecnico di Zurigo. Durante la sua tesi di dottorato, è riuscita a dimostrare nei topi che il profilo di RNA nello sperma è in parte responsabile dell’ereditarietà delle conseguenze dello stress. A tal fine, ha confrontato migliaia di molecole di RNA provenienti da cellule spermatiche di animali che avevano subito uno stress traumatico o dei loro padri con quelle di animali di controllo non stressati.

In questo modo, ha trovato un modello caratteristico di queste molecole di RNA che compariva solo negli animali stressati. In un esperimento, ha isolato l’RNA da spermatozoi di animali stressati e lo ha iniettato in uova fecondate di genitori non stressati. In questo modo ha dimostrato che è proprio l’RNA dello sperma a trasmettere le informazioni e che si tratta quindi di una trasmissione epigenetica.

Stress imprevedibile

Questo lavoro è stato possibile perché negli anni precedenti Isabelle Mansuy ha sperimentato un modello per studiare lo stress e i traumi emotivi nei topi. In questo modello, i topi giovani vengono separati dalla madre per tre ore al giorno per due settimane, a un orario arbitrario e quindi imprevedibile per gli animali. Anche la madre è stata esposta a uno stress forte e imprevedibile.

Un altro dottorando di Mansuy è riuscito a dimostrare che l’RNA indica esperienze traumatiche non solo nei topi ma anche negli esseri umani. Il ricercatore ha condotto un’indagine in collaborazione con i villaggi pakistani SOS Children’s Villages e con un laboratorio pakistano specializzato in esami dello sperma. In uno studio è riuscito a dimostrare che alcune molecole di RNA erano elevate nel sangue degli orfani rispetto a un gruppo di controllo. Le stesse molecole erano alterate anche nelle cellule del sangue di uomini adulti cresciuti come orfani. In uno studio più recente, già sottoposto a revisione paritaria ma non ancora pubblicato, è riuscito a dimostrare che le molecole di RNA sono alterate anche nello sperma di uomini che hanno avuto una o più esperienze traumatiche nell’infanzia.

Tuttavia, l’RNA non è probabilmente l’unico modo molecolare di ereditare le conseguenze del trauma. Anche il modo in cui sono strutturati i cromosomi negli spermatozoi, se sono impacchettati in modo molto stretto o piuttosto allentato in alcuni punti del nucleo della cellula, è probabilmente significativo. Numerose proteine sono in grado di attaccarsi al DNA e quindi di influenzare la struttura dei cromosomi. Questa struttura, a sua volta, influenza la lettura dei geni nelle cellule, ad esempio anche durante lo sviluppo embrionale.

"Il comportamento degli uomini prima di generare la prole può avere un ruolo nello sviluppo embrionale".

Katharina Gapp

Una delle proteine che si attaccano ai cromosomi è il recettore dei glucocorticoidi. Gli ormoni rilasciati durante lo stress, ma anche le sostanze ad azione ormonale, come quelle presenti nei solventi, nei prodotti plastici e nei pesticidi, interagiscono con questo recettore. Gapp sospetta quindi che possano verificarsi anche effetti combinati, ad esempio quando una persona è esposta a sostanze inquinanti, mangia una dieta non sana ed è anche traumatizzata. Nel 2021 ha ottenuto una sovvenzione di avviamento dal Consiglio europeo della ricerca (CER), finanziata dalla Segreteria di Stato per la formazione, la ricerca e l’innovazione (SEFRI). Nel progetto finanziato da questa sovvenzione, indagherà in modo più approfondito il ruolo del recettore dei glucocorticoidi nell’ereditarietà non genetica.

"Ora che sta diventando più chiaro che il comportamento degli uomini nella loro vita prima del concepimento può giocare un ruolo nello sviluppo embrionale, gli uomini sono ritenuti corresponsabili della salute dei bambini", afferma Gapp. Finora questa responsabilità era stata attribuita unilateralmente alla futura madre, con consigli come quello di non fumare o bere alcolici durante la gravidanza.

Notizie positive

Ma anche se le conseguenze epigenetiche dei traumi sono state finora dimostrate soprattutto nei padri e nella loro prole, ciò non significa che l’ereditarietà attraverso la linea femminile sia esclusa. Questa eredità è stata semplicemente meno studiata finora, perché l’esame delle cellule spermatiche è molto più semplice di quello delle cellule uovo. E sebbene le conseguenze epigenetiche delle esperienze traumatiche persistano talvolta per generazioni, c’è anche una notizia positiva: possono essere invertite.

I ricercatori dell’ETH sono riusciti a dimostrarlo nei topi, inserendo giovani animali traumatizzati in un ambiente socialmente e mentalmente stimolante. Questi topi vivevano in recinti e gruppi più grandi e avevano a disposizione oggetti che li incoraggiavano a muoversi e a esplorare. Diversi sintomi solitamente esibiti dai topi traumatizzati sono regrediti, compreso un aumento dell’assunzione di rischi. L’ambiente stimolante ha invertito gli effetti del trauma non solo negli animali precedentemente stressati, ma anche nella prole che hanno successivamente generato. In uno studio più piccolo, gli scienziati hanno dimostrato questa reversibilità non solo nel comportamento, ma anche a livello molecolare nei singoli fattori epigenetici. "La caratteristica principale dei cambiamenti epigenetici è che sono reversibili, a differenza dei cambiamenti genetici", spiega Mansuy.

Questo è anche in linea con le conoscenze della psicologia e della psichiatria. Quanto più precocemente un bambino che ha subito abusi o altre esperienze traumatiche riceve una terapia, tanto maggiore è la possibilità di ridurre al minimo le conseguenze a lungo termine.

La ricerca di Mansuy e Gapp sta contribuendo a cambiare il modo in cui la salute mentale viene vista. "Purtroppo, a volte le persone che soffrono di malattie mentali sono portate a pensare che la colpa della loro situazione sia da attribuire a loro stessi", afferma Mansuy. Ma quando la causa di queste malattie è rappresentata da fattori ereditari, questa insinuazione è ancora meno sostenibile di prima".