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In che modo l’esposizione all’inquinamento atmosferico durante la gravidanza incide sul suo corretto andamento e sullo sviluppo del nascituro? Un gruppo di ricerca dell’Inserm e dell’Università di Grenoble Alpes era interessato a come il DNA della placenta verrebbe modificato dall’esposizione a tre principali inquinanti atmosferici. Confrontando i dati ottenuti da quasi 1.500 donne incinte, ha potuto osservare che l’esposizione a questi inquinanti durante la gravidanza era associata a modifiche epigenetiche.[1] possono alterare lo sviluppo fetale, in particolare a livello metabolico, immunitario e neurologico. I suoi risultati, che saranno pubblicati in La Lancetta della Salute Planetaria, mostrano anche che i periodi di suscettibilità agli inquinanti atmosferici sarebbero diversi a seconda del sesso del feto, influenzando così lo sviluppo in modo diverso tra ragazze e ragazzi.
L’esposizione all’inquinamento dell’aria esterna rappresenta un grave rischio per il buon esito della gravidanza. Si sospetta in particolare che sia la causa di patologie cardiometaboliche, respiratorie o addirittura neuropsicologiche nel feto. Tuttavia, sebbene i suoi effetti fisiologici siano stati studiati, i meccanismi molecolari coinvolti sono ancora poco conosciuti.
La placenta è un organo che svolge un ruolo chiave nello sviluppo fetale. Particolarmente vulnerabile a numerosi composti chimici, può essere paragonato ad un “archivio” che testimonia l’ambiente prenatale del bambino: le modificazioni epigenetiche che avvengono nelle sue cellule riflettono in parte le esposizioni ambientali della madre durante la gravidanza. Per studiare queste modifiche, molto spesso misuriamo il livello di metilazione del DNA, uno dei meccanismi epigenetici più conosciuti coinvolti nel controllo e nell’espressione dei geni.
Un gruppo di ricerca guidato da Johanna Lepeule, ricercatrice dell’Inserm, presso l’Istituto per l’avanzamento delle bioscienze (Inserm/CNRS/Université Grenoble Alpes), era interessato all’impatto di tre inquinanti atmosferici: l’anidride carbonica e l’azoto (NO2) e particelle fini (PM2.5 e PM10) – sulla metilazione del DNA placentare. Utilizzando i dati di tre coorti madre-figlio[2] Francese, è stata in grado di confrontare l’esposizione a questi inquinanti e i livelli di metilazione in più di 1.500 partecipanti durante la gravidanza.
I suoi risultati mostrano un impatto significativo dell’esposizione a tre inquinanti atmosferici sui livelli di metilazione del DNA placentare riguardanti i geni coinvolti nello sviluppo fetale. Un terzo di queste modifiche erano direttamente associate a indicatori di sviluppo del bambino (peso e altezza alla nascita, circonferenza della testa, durata della gravidanza, ecc.).
Altri cambiamenti placentari hanno coinvolto geni coinvolti nello sviluppo del sistema nervoso, del sistema immunitario e del metabolismo, compresi i geni coinvolti nella comparsa del diabete neonatale o dell’obesità.
Se queste alterazioni della metilazione sono presenti in entrambi i sessi, gli scienziati hanno potuto evidenziare anche delle modificazioni che hanno un impatto aggiuntivo e che colpiscono geni diversi a seconda del sesso del nascituro. In questo lavoro emergono due diversi periodi di gestazione particolarmente vulnerabili alle modificazioni epigenetiche sotto l’effetto degli agenti inquinanti: l’inizio della gravidanza (1ehm trimestre) nei maschi e alla fine della gravidanza (3e trimestre) nelle ragazze.
“I nostri risultati mostrano che l’esposizione all’inquinamento atmosferico durante la gravidanza induce cambiamenti nella metilazione del DNA placentare specifici per ciascuno dei due sessi, indica Johanna Lepeule. VSe l’impatto differenziale potrebbe contribuire a diverse alterazioni nello sviluppo e nel decorso della gravidanza a seconda del sesso del nascituro. »
Pertanto, nei ragazzi, sono state rilevate alterazioni significative della metilazione a livello dei geni coinvolti in modo critico nello sviluppo del sistema nervoso e dell’intelletto.
“Queste osservazioni supportano il numero crescente di studi che associano l’esposizione all’inquinamento atmosferico durante la gravidanza e un deterioramento dello sviluppo neurologico e/o una riduzione delle capacità cognitive, con una maggiore vulnerabilità dei bambini dello stesso sesso”, spiega Lucile Broséus, ricercatrice dell’Inserm e prima autrice della pubblicazione.
Nelle ragazze, le metilazioni hanno influenzato i geni coinvolti nello sviluppo fetale e nella regolazione dello stress ossidativo. Potrebbero quindi essere associati a difetti dello sviluppo che potrebbero aumentare il rischio di sviluppare malattie metaboliche croniche (ipertensione, diabete, obesità, ecc.) più avanti nella vita, ma anche all’insorgenza di aborti o preeclampsia da parte della madre[3].
Questo lavoro fornisce quindi nuovi dati riguardanti i meccanismi epigenetici coinvolti nella deregolamentazione della crescita fetale sotto l’effetto dell’inquinamento atmosferico e che potrebbero essere la causa di cambiamenti a lungo termine nel metabolismo.
“ Studi futuri potrebbero indagare se i cambiamenti epigenetici della placenta causati dall’esposizione all’inquinamento atmosferico durante la gravidanza persistono dopo il parto e come potrebbero influenzare lo sviluppo durante l’infanzia.aggiunge Johanna Lepeule. Inoltre, poiché questo lavoro di ricerca è stato condotto su coorti francesi, i suoi risultati dovranno essere verificati in popolazioni provenienti da altre regioni geografiche e con profili genetici diversi. », conclude il ricercatore.
[1] Le modifiche epigenetiche sono materializzate da segni biochimici presenti sul DNA. Reversibili, non provocano modifiche nella sequenza del DNA ma inducono comunque cambiamenti nell’espressione genica. Sono indotti dall’ambiente in senso lato: la cellula riceve segnali che la informano sul suo ambiente e si specializza di conseguenza, ovvero adatta la propria attività.
[2]I gruppi EDEN, guidati dall’Inserm, dall’Ospedale universitario di Poitiers e dall’Ospedale universitario di Nancy; PELAGIE, guidata da Inserm; e SEPAGES, guidato da Inserm e CHU Grenoble Alpes.
[3]La preeclampsia è una patologia della gravidanza caratterizzata da un aumento della pressione sanguigna e della quantità di proteine presenti nelle urine. Può verificarsi a metà del secondo trimestre o più tardi, poco prima del parto o talvolta anche dopo. Responsabile di un terzo delle nascite molto premature in Francia, questa sindrome è una delle principali cause di ritardo della crescita intrauterina. Se non trattata, può portare alla morte della madre e/o del bambino.
