Controllo epigenetico della pubertà
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 02 marzo 2013.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
I cambiamenti rapidi e radicali dell’aspetto del corpo e della sua fisiologia, che si verificano all’epoca della pubertà, presentano un’organizzazione cronologica così definita e costante da aver fatto pensare, fin dagli albori della medicina scientifica contemporanea, all’esistenza di un preciso piano di sviluppo definito da un programma genetico. La pubertà, caratterizzata dalla maturazione sessuale che determina la capacità riproduttiva, è importante anche in quanto costituisce un varco di accesso all’adolescenza, ossia il periodo in cui processi maturativi cerebrali accompagnano quell’evoluzione cognitivo-affettiva, da cui dipende lo sviluppo della personalità nella transizione dall’infanzia all’età adulta.
Si comprende il rilievo che possono assumere le risposte sperimentali a quesiti quali: quanto vi è di geneticamente predefinito? Che ruolo hanno i processi epigenetici? Quali molecole svolgono un ruolo da protagoniste? Quali sono i meccanismi-chiave?
Naturalmente, lo studio condotto su animali da esperimento ci appare lontano dal rapporto fra basi biologiche ed evoluzione psicofisica umana; ma la distanza può essere minore di quanto appare sulle prime, se si tiene conto del fatto che il controllo genetico dello sviluppo e i meccanismi neuroendocrini dei mammiferi sono altamente conservati attraverso le specie, e quelli dei roditori, quando non sono identici ai nostri, consentono delle facili e plausibili equivalenze.
Uno studio, condotto da Sergio R. Ojeda e numerosi collaboratori, dimostra che un programma epigenetico operante nell’ipotalamo potrebbe essere alla base della regolazione della scansione temporale degli eventi della pubertà femminile (Lomniczi A., et al., Epigenetic control of female puberty. Nature Neuroscience [Epub ahead of print doi:10.1038/nn.3319], 2013).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente: Division
of Neuroscience, Oregon National Primate Research Center, Beaverton, Oregon (USA);
Department of Physiology and Pharmacology, Oregon Health & Science
University, Portland, Oregon (USA); Division of Biology, Beckman Research
Institute of the City of Hope, Duarte, California (USA).
E’ noto che la cronologia degli eventi molecolari, cellulari e sistemici che caratterizzano la complessa fisiologia della pubertà, è sotto il controllo di numerosi geni, tuttavia non sono stati ancora identificati gli elementi che coordinano questo processo. Gli autori dello studio hanno identificato, nell’ipotalamo, un meccanismo epigenetico di repressione trascrizionale che definisce il tempo al quale ha inizio la pubertà nelle femmine di ratto.
Lomniczi, Loche, Castellano e gli altri colleghi di Ojeda, hanno identificato dei silenziatori del gruppo Polycomb (PcG) quali principali responsabili di questo meccanismo, ed hanno mostrato come le proteine PcG reprimono Kiss1, un gene attivatore della pubertà.
La sperimentazione ha consentito di verificare che l’espressione ipotalamica di due geni PcG chiave, quali Eed e Cbx7, decresceva, e la metilazione dei loro promotori aumentava prima della pubertà. L’inibizione della metilazione del DNA bloccava entrambi gli eventi e causava il mancato avvento dei fenomeni puberali.
E’ rilevante notare che l’incremento puberale dell’espressione di Kiss1 era accompagnato da perdita di EED dal promotore di Kiss1 e dall’arricchimento delle modificazioni dell’istone H3 associate con l’attivazione genica. Prevenendo l’allontanamento di EED dal promotore di Kiss1, si aboliva il rilascio pulsatile del GRH (gonadotropin-releasing hormone), si ritardava la pubertà e si comprometteva la fecondità.
I dati emersi da questa sperimentazione, per il cui dettaglio si rinvia alla lettura del testo dell’articolo originale, identificano il silenziamento epigenetico come meccanismo sottostante il controllo neuroendocrino della pubertà nelle femmine dei mammiferi.
L’autrice ringrazia il dottor
Lorenzo L. Borgia per la collaborazione alla stesura del testo e invita alla
lettura delle recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle
“Note e Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).