Il labbro leporino e il palatoschisi rappresentano i difetti craniofacciali più diffusi. Ogni anno, sono oltre 175.000 i neonati affetti da questa patologia a livello mondiale. Cosa scatena questi difetti e come si possono prevenire? A svelarlo, uno studio pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS)
Labbro leporino e palatoschisi: un mistero della scienza
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Le irregolarità nella formazione del labbro superiore e/o del palato, note come “labbro leporino” e “palatoschisi” influenzano non solo l’aspetto fisico del bambino, ma anche la sua capacità di nutrirsi e parlare.
Le fessure orofacciali (OFC) che colpiscono circa un neonato su 700, portano a sfide significative e richiedono interventi chirurgici, procedure dentali e logopedia durante l’infanzia e l’adolescenza.
L’aspetto più grave emerge analizzando i dati sulla mortalità. Essi mostrano tassi più elevati in tutte le fasi della vita per coloro che presentano OFC.
Cosa si nasconde dietro a queste malformazioni craniofacciali fin dai primi stadi dello sviluppo embionale?
I ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison School of Veterinary Medicine (SVM) degliStati Uniti, hanno cercato di svelare l’enigma.
Metilazione del DNA
La risposta al quesito risiede in un meccanismo fondamentale chiamato “metilazione del DNA”, essenziale per lo sviluppo craniofacciale.
Parliamo di un meccanismo epigenetico che modifica l’espressione genica, senza cambiare la sequenza del DNA del gene, sensibile a diversi fattori ambientali.
«Sapevamo, dalle ricerche passate, che la genetica e l’ambiente interagiscono nel causare questi tipi di difetti alla nascita, ma la nostra comprensione della componente ambientale è rimasta molto indietro rispetto a quella della genetica», afferma Lipinski.
«A differenza della genetica, non abbiamo una registrazione permanente dell’ambiente prenatale che possa essere esaminata retrospettivamente.
Tuttavia, collegare gli OFC alla metilazione del DNA, aiuta a restringere la nostra attenzione sulle particolari influenze ambientali che modificano il rischio di questi tipi di difetti alla nascita».
Dettagli sull’esperimento: una questione di timing
Il team di ricercatori, guidato dal Professor Robert Lipinski, docente associato di bioscienze comparative, dell’SVM, ha manipolato geneticamente la metilazione del DNA nei topi.
I risultati, apparentemente contraddittori, hanno evidenziato lo sviluppo di OFC in un gruppo di topi e l’assenza in un altro. Un vero rebus…
Per comprendere questa discrepanza, gli scienziati hanno eseguito ulteriori esperimenti, inibendo la metilazione del DNA in diverse fasi dello sviluppo embrionale. Ebbene, l’esposizione al 10° giorno gestazionale ha portato a OFC, mentre l’inibizione indotta solo 48 ore dopo, ha garantito uno sviluppo orofacciale normale.
Ma cerchiamo di capire meglio il “timing”.
Negli embrioni di topo, il 10° giorno gestazionale corrisponde all’inizio della 5ª settimana di sviluppo embrionale negli esseri umani: una fase critica in cui bisogna prestare molta attenzione. In qusto periodo infatti, all’interno dell’utero inizia a svilupparsi un ambiente pronto a formare, proteggere, nutrire e sviluppare il bambino.
Cosa fare?
Occhio ai fattori ambientali: azioni da mettere in campo
«Sappiamo che la metilazione del DNA può essere influenzata da una varietà di fattori ambientali, tra cui lo stress materno, la dieta e l’esposizione a farmaci, tossine e inquinanti ambientali.
Avere una migliore comprensione di come lo sviluppo orofacciale sia regolato da meccanismi sensibili dal punto di vista ambientale, potrebbe garantire di attuare strategie di prevenzione dei difetti alla nascita». Questo il commento di Lipinski.
Un modello in vitro per esaminare fattori dietetici e ambientali
Il team ha sviluppato un nuovo modello in vitro che rivoluzionerà il modo in cui si esaminano i fattori dietetici e ambientali che incidono sulla suscettibilità alle fessure nei modelli murini.
Essi infatti accelera la valutazione di migliaia di variabili.
E il risultato sarà duplice:
- Aiuterà a comprendere in maniera più rapida e accurata tutti quei fattori che possono contribuire allo sviluppo umano delle OFC;
- Una diagnosi tempestiva aiuterà ad affrontare la malformazione già durante la fase embrionale.
Verso un futuro più sano
In sintesi, l’esperimento ha confermato che tale interruzione influenza la capacità delle cellule staminali di formare il tessuto connettivo dell’osso craniofacciale e della cartilagine.
Caratteristiche che creano un terreno fertile per lo sviluppo di OFC.
Ma che la tempistica è tutto.
Il cammino tracciato da Lipinski e il suo team non è solo scientifico.
Ogni passo avanti in questo campo, non solo accresce la nostra comprensione di fenomeni biologici complessi, ma promette una via verso una vita più sana e priva di ostacoli per migliaia di neonati.