D.ssa Bontempo, da quali premesse nasce l'idea del vostro lavoro?
Le malattie cardiovascolari rimangono una delle principali cause di morbilità e mortalità. Queste malattie sono influenzate da una moltitudine di fattori: biochimici, genetici, ambientali, alimentari e comportamentali. Le modifiche epigenetiche hanno un ruolo cruciale nell'insorgenza e nella progressione delle Cvd. L'epigenetica, che regola l'attività genica senza alterare la struttura primaria del Dna, può modulare l'omeostasi cardiovascolare attraverso la metilazione del Dna, la modifica degli istoni e la regolazione dell'Rna non codificante o ncRna. Gli effetti degli stimoli ambientali sulle Cvd sono mediati da cambiamenti epigenetici, che possono essere reversibili e, quindi, suscettibili a interventi farmacologici. È noto che un surplus di macronutrienti, come una dieta ricca di grassi o, al contrario, carenze di nutrienti specifici, come folati e altre vitamine del gruppo B, possono influenzare l'attività delle Dna metiltransferasi e degli enzimi che modificano gli istoni, influenzando la crescita fetale, il metabolismo del glucosio e dei lipidi, lo stress ossidativo, l'infiammazione e l'aterosclerosi. Recenti studi in vitro e in vivo hanno delineato i meccanismi attraverso i quali diversi composti di origine vegetale, nutrienti, composti alimentari e modelli dietetici possono influenzare l'epigenoma. Comprendere questi effetti nutriepigenetici è fondamentale per sviluppare interventi efficaci per combattere le Cvd.
Che tipo di review avete condotto?
Questo lavoro di review approfondisce i meccanismi epigenetici generali, i loro ruoli regolatori nelle Cvd e il loro potenziale come strategia terapeutica per le Cvd. Esamina, inoltre, il ruolo dei composti naturali epigenetici nelle Cvd e il loro potenziale come strumenti di intervento per la prevenzione e la terapia.
Dr. De Masi, quali evidenze sono emerse dall'analisi dei dati?
Molti composti naturali bioattivi sono stati studiati per il loro potenziale ruolo nella prevenzione e nel trattamento delle Cvd. I polifenoli, tra cui i flavonoidi, curcuminoidi e stilbeni presenti nella frutta, nella verdura e in altri derivati alimentari come il tè verde, il vino rosso e il cacao, formano un gruppo di bioattivi con azioni epigenetiche e cardioprotettive ben documentate. Diversi studi hanno confermato i loro effetti benefici sulla struttura e sulla funzione vascolare, sull'infiammazione e su molteplici fattori di rischio cardiovascolare. Per esempio, composti bioattivi quali resveratrolo e curcumina o epigallocatechina possono attivare le Sirt deacetilasi, istone deacetilasi o acetiltransferasi e, a loro volta, agire sulla risposta dei mediatori infiammatori. Molti dei benefici dei modelli dietetici cardioprotettivi, come la dieta mediterranea, sono correlati a modificazioni epigenetiche come la metilazione e l'espressione di geni legati all'infiammazione e alla risposta immunitaria. Tuttavia, mentre i loro effetti sull'epigenoma sono stati ampiamente studiati nel cancro, il loro ruolo nell'epigenoma cardiovascolare è ancora in gran parte inesplorato. Una comprensione completa di questi effetti epigenetici è fondamentale per sviluppare interventi dietetici efficaci per prevenire e curare le Cvd.
Quali i limiti dello studio?
La dieta può svolgere un ruolo cruciale per la prevenzione e il trattamento delle Cvd. Alcuni componenti dietetici possono esercitare effetti epigenetici significativi che influenzano la salute cardiovascolare, ma i meccanismi attraverso cui i nutrienti e i modelli dietetici possono alterare l'epigenoma cardiovascolare rimangono elusivi. La sfida della ricerca è determinare quali di questi effetti nutriepigenetici siano reversibili, in modo che le nuove scoperte si traducano in interventi efficaci per prevenire le Cvd o la loro progressione. Nonostante i risultati promettenti nelle attuali terapie epigenetiche per le Cvd, permangono ancora numerose sfide, come la mancanza di specificità ed effetti collaterali. Sono, pertanto, necessarie ulteriori ricerche per chiarire le complesse interazioni tra dieta, epigenetica e Cvd.
D.ssa Rigano, quali conclusioni se ne possono trarre?
La comprensione dei complessi meccanismi molecolari alla base delle Cvd rimane una frontiera della ricerca biomedica. Negli ultimi anni si è assistito a un crescente riconoscimento del potenziale terapeutico di vari epi-farmaci nella gestione delle Cvd. In particolare, gli Hdac inibitori, tra quelli più ampiamente studiati, trovano applicazione nel trattamento di Cvd tra cui aterosclerosi, infarto miocardico e insufficienza cardiaca. Allo stesso modo gli inibitori della metilazione e dell'acetilazione degli istoni sono promettenti nel trattamento di condizioni come la patologia coronarica, l’infarto miocardico e l’ipertensione, nonostante gli effetti off-target che richiedono ancora ulteriori perfezionamenti. Le terapie basate su ncRna, sebbene promettenti, incontrano ancora ostacoli tra cui le limitate prove funzionali e la necessità di solide validazioni cliniche.
Quali scenari si aprono su questo fronte e quali i filoni di ricerca più promettenti da indagare?
L'epigenetica rappresenta una strada promettente sia per la diagnosi sia per la prevenzione e la terapia delle Cvd. Studi recenti hanno fatto luce su come composti naturali, nutrienti, e modelli dietetici possano influenzare l'epigenoma. I regimi dietetici cardioprotettivi, come la dieta mediterranea, possono essere correlati a cambiamenti epigenetici che regolano le risposte infiammatorie e immunitarie cruciali nella fisiopatologia delle Cvd. Il fiorente campo dell'epigenetica promette in modo sostanziale nuove strategie terapeutiche pionieristiche per le Cvd. Data la natura reversibile delle modifiche epigenetiche, i geni e le proteine che governano questi processi emergono come potenziali bersagli per trattamenti innovativi nelle Cvd. Un importante obiettivo della ricerca futura sui composti naturali sarà quello di sviluppare nuovi farmaci epigenetici con maggiore specificità, minori effetti collaterali, e minore resistenza ai farmaci per diversi tipi di Cvd.
Nicola Miglino