Il freddo porta a una prole più magra

Chi ha molto tessuto adiposo marrone può ritenersi fortunato: Questo tessuto, che in alcune persone si trova sotto la lingua, intorno alla clavicola e alla colonna vertebrale, aiuta a utilizzare l'energia in eccesso. Più tessuto è presente e più è attivo, minore è il rischio di sovrappeso o di sviluppare malattie metaboliche.

Un team internazionale di ricercatori guidato dal professor Christian Wolfrum dell'ETH è ora in grado di dimostrare che un fattore chiave stabilisce la rotta prima del concepimento: Se il padre trascorre del tempo al freddo prima del concepimento, la prole ha un tessuto adiposo bruno più attivo. Questo non significa altro che un'influenza ambientale a cui il padre è esposto viene trasferita alla sua prole.

Analisi di immagini tomografiche al computer

I ricercatori hanno tratto questa conclusione da studi condotti sui topi, sebbene una correlazione tra la temperatura al momento del concepimento e il grasso bruno sia evidente anche nell'uomo: Insieme ai colleghi dell'Ospedale universitario di Zurigo, gli scienziati dell'ETH hanno analizzato le immagini tomografiche computerizzate di 8400 pazienti adulti. Hanno scoperto che le persone che compiono gli anni da luglio a novembre (e che quindi sono state concepite nei mesi invernali) hanno un tessuto adiposo bruno significativamente più attivo rispetto alle persone che compiono gli anni da gennaio a giugno (e che sono state concepite nei mesi estivi).

I ricercatori hanno studiato questa connessione in studi sui topi. Hanno tenuto gli animali a temperature moderate (23 gradi Celsius) o fresche (8 gradi) e li hanno fatti riprodurre. Le analisi della prole hanno mostrato che la temperatura delle madri prima e dopo il concepimento non aveva alcuna influenza sul tessuto adiposo bruno della prole, ma quella dei padri sì: I figli dei maschi che hanno trascorso diversi giorni in un ambiente fresco prima del concepimento avevano un tessuto adiposo bruno più attivo rispetto a quelli dei maschi che hanno trascorso un periodo a temperature moderate. I figli dei maschi che hanno trascorso un periodo di tempo al freddo erano anche più protetti dall'obesità - diventavano meno grassi con una dieta ad alto contenuto di grassi - e dalle malattie metaboliche.

Cambiamenti epigenetici nelle cellule spermatiche

Utilizzando la fecondazione in vitro e studi sugli spermatozoi, i ricercatori sono finalmente riusciti a dimostrare che le informazioni sulla temperatura del padre vengono trasmesse alla prole attraverso l'imprinting epigenetico dello sperma. Questo si riferisce a un cambiamento nel modello che alcuni marcatori chimici (metilazioni) formano sul materiale genetico.

È noto da diversi anni che alcune influenze ambientali possono modificare il modello epigenetico dello sperma. Tuttavia, gli scienziati hanno ora dimostrato per la prima volta che anche la temperatura ambientale può portare a cambiamenti epigenetici.

Le cellule di grasso bruno producono calore corporeo bruciando energia. I topi con più tessuto adiposo bruno sono quindi in grado di regolare meglio la loro temperatura corporea alle basse temperature. "Questo potrebbe proteggerli dal freddo, il che potrebbe spiegare perché questo meccanismo epigenetico ha prevalso nella storia evolutiva", afferma l'ETH Wolfrum.

Temperatura di vita e obesità

I risultati ottenuti dagli scienziati dell'ETH nei topi e negli esseri umani sono coerenti con le osservazioni precedenti, secondo cui le persone che vivono in regioni fredde hanno livelli particolarmente elevati di grasso bruno. "Finora si pensava che ciò avesse a che fare con le temperature durante la vita", spiega Wolfrum. "Le nostre osservazioni suggeriscono che ciò potrebbe essere influenzato anche dalla temperatura prima del concepimento".

Il professore dell'ETH sottolinea anche un'altra connessione: La temperatura media degli ambienti interni è aumentata negli ultimi decenni, almeno negli Stati Uniti, dove questo fenomeno è stato studiato. Ci sono anche studi che mostrano una correlazione tra la temperatura del soggiorno e l'obesità. "Nel nostro lavoro mostriamo un possibile meccanismo per questo", afferma Wolfrum.

Alle coppie che si occupano di pianificazione familiare si dovrebbe ora consigliare all'uomo di nuotare in un lago freddo o di divertirsi nella neve prima dell'atto? "Prima di poter dare un consiglio del genere, dobbiamo analizzare meglio la connessione negli esseri umani", afferma Wolfrum. "Tuttavia, l'esposizione prolungata al freddo è probabilmente necessaria per l'imprinting epigenetico. Un tuffo nell'acqua fresca o un breve riposo su un blocco di ghiaccio potrebbero non essere sufficienti". Gli scienziati stanno ora pianificando uno studio in cui vogliono confrontare l'imprinting epigenetico dello sperma umano in estate e in inverno.