EPIGENETICA. L'informazione GENETICA stabilisce il piano di lavoro con la struttura dei geni cioè il progetto per la costruzione delle proteine necessarie per l'ottimale funzionamento delle cellule del corpo, mentre l'EPIGENETICA, che fa parte della BIOLOGIA MOLECOLARE, fornisce le istruzioni per sviluppare questo progetto controllando che le modalità con cui vengono prodotte le proteine siano corrette nei tempi e nei modi richiesti dalle variabili condizioni ambientali in cui il nostro organismo si viene a trovare nel corso della vita. Mentre la struttura dei geni rimane stabile nel tempo, salvo rare mutazioni dovute ad errori di trascrizione del DNA, l'informazione epigenetica é suscettibile di cambiamenti a seconda delle nostre interazioni con gli stimoli forniti dall'ambiente. Gli effetti extrascheletrici della vit. D sull'organismo umano sono condizionati dal raggiungimento nel siero di un livello superiore a 30ng/ml affinché il suo metabolita attivo il Calcitriolo[1-25(OH)2 vit D3] possa esercitare la sua funzione di ormone sui recettori specifici della vit.D presenti nel nucleo delle cellule della maggior parte dei tessuti del nostro corpo. Il complesso formato dal Calcitriolo e dal recettore nucleare specifico (VDR) agisce come fattore di trascrizione nucleare su specifici segmenti del DNA regolando l'espressione di circa 200 geni; lo strumento per mezzo del quale si decide quale gene debba produrre una determinata proteina e quindi il gene si "accenda" viene detto REGOLAZIONE GENICA. I geni non sono tutti accesi contemporaneamente; la loro attività cambia a seconda delle circostanze della vita, del tipo di organo interessato, del clima, dello stress, dell'alimentazione. L'ambiente non solo condiziona le nostre abitudini ma può anche modificare l'espressione del nostro DNA senza però alterarne la struttura. Errori nel silenziamento di alcuni geni possono alterare l'organizzazione spaziale della cromatina che a sua volta può determinare l'inibizione di alcuni geni che agiscono come soppressori di neoplasie oppure di altri geni responsabili della riparazione del DNA alterato. Non a caso questi errori sono stati trovati in molti tipi di tumori. Esistono molti tipi di regolazione dell'espressione genica:

1) METILAZIONE del DNA a livello di una delle basi nucleotidiche, per lo più la citosina, inattiva selettivamente il processo di trascrizione. 2) MODIFICAZIONE DELLA STRUTTURA DELLA CROMATINA dovuta agli ISTONI, proteine associate ai cromosomi, che rendono il DNA più compatto e quindi meno accessibile all'apparato trascrizionale (eterocromatina). L'acetilazione degli istoni provoca la decondensazione della cromatina favorendo quindi la trascrizione, mentre la metilazione lo inibisce. 3) RNA EPIGENETICO diverso dal più noto RNA messaggero. 4) IMPRINTING GENOMICO: é una regolazione epigenetica del dosaggio genico generalmente nella linea germinale.

I cibi ricchi di folati (vit.B9), fonti metiliche della dieta, sono le verdure a foglia verde, le barbabietole, gli agrumi e le fragole. Anche la vit.B12, presente nel pesce, nella carne, nel latte e nelle uova é in grado di fornire gruppi metilici. Zhu ed altri hanno analizzato la metilazione del DNA dei leucociti tra i soggetti carenti di vit.D (< 10ng/ml) e controlli di adolescenti afro americani di pari età con livelli sierici di vit. D > 30 ng/ml; sono stati identificati alcuni geni i cui livelli di metilazione erano molto elevati nei soggetti carenti di vit.D: essi erano il DHCR7 (7 deidrocolesterolo enzima reduttasi), il CYP2R1 (enzimi epatici microsomiali 25 idrossilasi) e il CYP24A1 (24 enzima idrossilasi), ognuno dei quali é coinvolto nel metabolismo della vit.D. L'ipermetilazione del gene DIO3, coinvolto nel metabolismo della tiroide é stata riscontrata nel gruppo di pazienti carenti di vit.D. Anche i tumori ematologici presentano un alto livello di metilazione di questo gene. Quello che resta da chiarire é se le variazioni del livello di metilazione siano la causa o la conseguenza della carenza della vit. D. L'Epigenetica, vera grande novità nel mondo della biologia, potrà dirci qualche cosa di nuovo sugli effetti extrascheletrici della vit.D con ulteriori studi di alta qualità randomizzati e controllati. Questi lavori potrebbero essere condotti seguendo lo schema della GENOMICA FUNZIONALE che studia i meccanismi patogenetici facendo uso di tecniche che permettono di individuare il complesso dei geni, delle proteine e dei metaboliti che caratterizzano uno specifico stato funzionale delle cellule e dei tessuti sia durante la malattia che nello stato di benessere. Per quanto riguarda la gravidanza, la neonatologia e la pediatria si può dire che la "programmazione fetale" e la "plasticità dello sviluppo" sono i due concetti basilari della Epigenetica Sono necessari i dettagli metabolici di come la supplementazione materna della vit.D influenza il metabolismo del feto e la sua salute. Il DNA non ha il controllo del programma genetico dell'individuo, bensì contiene una moltitudine di informazioni potenziali derivate da miliardi di anni di evoluzione molecolare, mentre invece la programmazione genetica definitiva del singolo individuo si costruisce nei nove mesi dell'ontogenesi fetale sulla base delle informazioni provenienti dalla madre e dall'ambiente perché le cellule in via di differenziazione sono estremamente plastiche e sensibili alle diverse marcature epigenetiche che definiscono il programma base per la costruzione del nostro fenotipo.