CRONACA

Il riso ci manipola i geni

Minuscoli frammenti di RNA vegetale modificano l’attività dei nostri geni, scrive su Nature Cell Research il gruppo coordinato da Chen-Yu Zhang all’università di Nanchino.

Le api regine alimentate per tutta la vita con pappa reale – prodotta da ghiandole delle api nutrici – vivono fino a 5 anni; le operaie che la ricevono per tre giorni da larve vivono fino a 5 settimane. E’ chiaro che il cibo fa differenza, anche nei mammiferi. Quale? Quanta? Come? I ricercatori cinesi hanno trovato una prima risposta, per caso. Normalmente studiano in cellule umane la variazione di brevissime sequenze di RNA, dette microRNA, per arrivare a una diagnosi precoce e precisa di certe patologie:

Le nostre precedenti ricerche hanno dimostrato che i microRNA stabili nel siero e nel plasma sanguigno dei mammiferi sono prodotti dai tessuti e dalle cellule, che possono servire da biomarcatori di patologie e fungono da segnali nella comunicazione tra le cellule.

Nel catalogare i microRNA del latte materno, l’equivalente della pappa reale delle api, avevano trovato un’inattesa concentrazione di microRNA sicuramente di origine vegetale (1). Se era finito intero nel latte, doveva essercene anche in altri fluidi. Infatti

riferiamo una scoperta sorprendente: i microRNA esogeno delle piante sono presenti nei sieri e nei tessuti di vari animali e sono acquisiti primariamente dal cibo. Il MIR168, molto abbondante nel riso, è uno dei (…) microRNA vegetali più presenti nei sieri dei soggetti cinesi. Studi funzionali in vitro hanno mostrato che il MIR168a potrebbe legarsi a recettori presenti nei topi e negli esseri umani, inibire l’espressione di un gene attivo nel fegato e quindi ridurre l’eliminazione dal plasma della lipoproteina del “colesterolo cattivo”.

Per dimostrarlo hanno concatenato una serie di esperimenti. Dal sangue di 31 volontari sani, hanno isolato 40 microRNA vegetali di cui due del riso, dei broccoli e del cavolfiore che erano presenti in quantità addirittura superiori ai microRNA umani più abbondanti. Non solo, le sequenze de 40 micro-RNA sono risultate complementari per quelle del DNA in 50 geni di mammiferi.

Complementarità = attività?

Chen-Yu Zhang et al. hanno iniettato l’MIR168 – il microRNA del riso più abbondante in assoluto nel sangue dei volontari – in cellule epiteliali umane che hanno coltivato in vitro per vedere se cambiava l’espressione dei geni nucleari. La cambiava: alcuni venivano “spenti”, mancavano le proteine per le quali codificano. Allora lo hanno testato anche in una linea di cellule epatiche che hanno un gene particolarmente attivo nel filtrare via dal sangue il cosiddetto “colesterolo cattivo”. Questo è risultato più basso del normale nelle cellule e più alto nel sangue in cui erano coltivate. Per un controllo finale, hanno paragonato il livello di colesterolo in tre gruppi di topolini (il loro gene per il filtraggio è uguale al nostro). Un gruppo aveva mangiato riso fresco, un altro aveva ricevuto un’iniezione di MIR168, il terzo seguiva la solita dieta.  I primi due avevano molto più “colesterolo cattivo” nel sangue e se veniva iniettato loro un microRNA che bloccava l’azione del MIR168, il livello tornava normale.

Previsioni

Gli autori sono orgogliosi del proprio lavoro – giustamente, è la prima volta che si documenta l’acquisizione per via orale di RNA esogeno nei mammiferi –  e prevedono che si troveranno altri geni umani regolati allo stesso modo, il che cambierà parecchio la farmacologia e la medicina. Bisognerà aspettare che gli esperimenti siano riprodotti, e che venga mappato nei particolari il transito dell’RNA vegetale attraverso l’apparato digerente.

Nel frattempo una domanda

I fitobiologi molecolari della CGIAR che ci hanno segnalato l’articolo si chiedono se i micro-RNA degli Ogm creati per resistere a erbicidi e pesticidi interferiscono anch’essi con i geni degli animali Dopotutto gli insetti fanno parte delle “pesti” da uccidere e l’Ogm resiste finché il nemico non evolve una resistenza propria. I moscerini della frutta, come le zanzare, ci mettono pochi anni. Le api non si sa. E i mammiferi?

*

(1) Paradossalmente, in Cina e negli Stati Uniti, il riso viene modificato con l’aggiunta di geni umani, per esempio quello che codifica per la lattoferina, una proteina del latte materno.

Foto: Dipartimento di ricerca per lo sviluppo del governo britannico.

27 Commenti

  1. Non è solo una questione di OGM, anche se sicuramente so già che questa notizia verrà astutamente utilizzata dagli oppositori di questa tecnica per sostenere le proprie ragioni. A questo punto, dopo una scoperta del genere, non solo gli OGM possono interferire pesantemente sul nostro organismo, ma qualsiasi cibo che ingeriamo, anche quello più naturale che si possa trovare. Si aprono scenari interessanti per la nutrigenomica, la scienza che studia come il cibo influenza l’espressione dei nostri geni!

  2. E perché i fitobiologi molecolari del CGIAR non si chiedono se anche i micro-RNA delle varietà coltivate da chi fa agricoltura “biologica” interagiscono con i geni degli animali che se ne cibano? O quelle di tutte le nuove varietà che troviamo sulle nostre tavole e che vengono ottenute con incroci o con tecniche che non vengono definite GM?

  3. @Moreno
    Mangiamo proprio perché il cibo interferisca con il nostro organismo, la cosa sorprendente – da confermare – è che sequenze di mRNA restino tali e quali
    Nutrigenomica: per ora mi lascia perplessa. Se tenesse conto anche della genomica dei nostri batteri, forse la troverei più convincente.

    @Massimo F.
    Be’ a quelli dell’agricoltura “bio” siamo abituati da millenni.
    Se lo chiedono (semplifico la loro discussione) perché gli Ogm resistenti esprimono antibiotici e noi e gli altri animali già ne abusiamo.

    1. @Sylvie
      Non mi è chiarissima la preoccupazione del CGIAR comunque.. Gli OGM possono esprimere geni di resistenza ad antibiotici, quindi forse loro temono che questi geni passino non tanto a noi quanto alla nostra flora batterica. E’ questo che si domandano? Anche io credo che la nutrigenomica potrebbe dare molto di più se tenesse in considerazione anche i batteri che vivono nel nostro corpo, ma comunque mi pare che ultimamente si stia prendendo un po’ questa direzione.

    2. Non sono un esperto, ma non credo proprio che “da millenni” i genomi delle piante che vengono utilizzante nell’agricoltura “bio” siano sempre identici.
      Anche lì verranno selezionati quei genomi (per carità, in moso assolutamente NATURALE) che conferiscono alla pianta caratteristiche gradite all’agricoltore (e non alla pianta, ovviamente).
      E tra questa caratteristiche immagino ci sia anche la resistenza ai patogeni… O sto semplificando troppo?

  4. Da millenni? Patate, mais, pomodori, peperoncini, il grano Senatore Cappelli tanto osannato dai bio, creato da Strampelli (genetista) il secolo scorso?
    Gli Ogm resistenti esprimono antibiotici? Senta, a me degli ogm non mi importa granché ma non capisco proprio cosa significhi questa frase. Il fatto che vengano usati dei marker per la resistenza ad antibiotici vuol dire che gli OGM “esprimono” antibiotici?

  5. Mi chiedo: quali sono queste varietà di OGM resistenti a erbicidi e pesticidi ( a me risulta che ci siano solo i resistenti al glifosato) che utilizzano micro-RNA?

  6. per sylvie: “Be’ a quelli dell’agricoltura “bio” siamo abituati da millenni.”

    non sono d’accordo: non basta certo il tempo passato dalla rivoluzione neolitica a adesso per “farci abituare” e soprattutto allora se io viaggio per il mondo e mangio cose mai mangiate prima dovrei trattarle con lo stesso timore col quale si pretende tratti gli OGM. ho passato dieci giorni in india e ho mangiato tanto di quel cibo mai assaggiato prima…

  7. @ Emmecola/Fabrizio
    Il mais Bt (con geni del Bacillus thurigiensis) producono nei propri tessuti tossine antibiotiche – battericidi, vermicidi, larvicidi.

    @emmelcola
    Per la nutrigenomica, la direzione è più facile da prendere se è confermato che mRNA esogeni non sono degradati – come scrivono i ricercatori di Nanchino .

    .
    @M Ferrario/Amborello T./Letteradiluca
    intendevo “bio” nel senso di tradizionali. E’ un fatto di co-evoluzione, così come i popoli africani che praticano la pastorizia digeriscono il latte bovino perché hanno acquisito l’enzima giusto (lattasi) e gli altri solo il latte materno.
    Per i bambini che vanno in paesi dove la dieta è molto diversa, si raccomanda un passaggio molto graduale. Per un adulto sano qualche settimana non fa differenza, a parte la decimazione della flora intestinale….

    Il passaggio a volte non riesce. Per es. in Giappone c’è un decimo del diabete americano, ma i giapponesi cresciuti in USA a dieta americana (molti zuccheri e grassi animali) soffrono di diabete più degli americani doc.
    Negli animali d’allevamento, l’effetto è anche maggiore, le mucche Jersey (da latte) a Jersey pascolano fuori 9 mesi all’anno e sono piccoline. In USA, alla seconda generazione sono grandi come frisone dalla seconda generazione – e a 4 anni sono da abbattere…

    Scusate il ritardo, ma mi sono accorta ora che è scomparsa la mia risposta precedente .

  8. @Sylvie guardi che il mais bt produce unicamente la tossina bt (di cui ci sono varie isoforme) che è una proteina espressa e non un micro-RNA. Inoltre gli antibiotici non vengono prodotti in quanto è vietato commercializzare OGM esprimenti antibiotici. Come marker di selezione si usano resistenze agli erbicidi.

    Si informi meglio prima di scrivere certe cose.

  9. la co-evoluzione è certamente un fenomeno che esiste e ha il suo peso, e lei fa l’esempio dei bambini piccoli, ma noi non siamo bambini piccoli e a un lattante non darei polenta col capriolo, OGM o meno che sia. mi rendo conto di aver fatto un esempio “tirato” ma con la mia frase “se io viaggio per il mondo e mangio cose mai mangiate prima dovrei trattarle con lo stesso timore col quale si pretende tratti gli OGM” intendevo porre l’accento su quel fenomeno psicologico per il quale da una cosa che ci spaventa un po’ (in questo caso gli OGM) pretendiamo garanzie che non pretendiamo dalle cose che già conosciamo. nel caso del Bt mais addirittura preferiamo assumere un quantitativo maggiore di fumosine del mais biologico piuttosto che usare un mais OGM che ne contiene in quantità assai minore: cioè preferiamo istintivamente mangiare una cosa “più pericolosa” che già conosciamo (e della quale conosciamo anche i rischi, conosciamo bene i danni da fumosine) piuttosto che tentare di coltivare una cosa che le ricerche ci dicono più salutare ma che in qualche modo ci spaventa.
    credo dipenda dalla natura umana…

  10. @Fabrizio
    Be’, nei commenti si va veloci – anch’io temo di non essermi fatta capire. Per esempio, le Cry sono antibiotiche nel senso che uccidono anche alcuni microbi, non solo insetti e nematodi
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1287690/
    Rif. anche ricerche australiane sul cotone Bt.

    Come dicevo, semplificavo la discussione dei ricercatori sulla scoperta di Zhang. Poter identificare effetti epigenetici di piante nuove e vecchie negli animali confrontando solo i micro-Rna stabili, per loro sarebbe un bel risparmio di tempo. Trovavo interessante che menzionassero i troppi antibiotici come tanti ricercatori in biologia umana e veterinaria.

    @Letteradiluca
    fumonisine: i fusarium si combattono anche con il Bt in uso esterno alternato a fungicidi, per frenare l’evoluzione di muffe e insetti resistenti. Purtroppo il mais Bt la accelera: http://www.plosone.org/article/info:doi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0022629
    così come la accelera l’uso eterno del solo Bt. E’ il problema delle monocolture in generale.

  11. @Sylvie detto così diventa antibiotico anche l’alcol etilico.
    Le eventuali resistenze agli antibiotici sono problematiche per la diminuzione di efficacia degli antibiotici usati a scopi farmaceutici, anche se la Bt ha una certa attività antimicrobica comunque non viene utilizzata come farmaco, non vedo quindi l’eventuale problema.

    A mio parere la discussione l’ha semplificata con una modalità abbastanza stramba. Dato che io dovrei leggere tutto l’articolo per trovarla le chiedo gentilmente di dirmi in quale punto dell’articolo i ricercatori si fanno domande a riguardo degli OGM.

  12. @fabrizio
    LOL, chissà cosa uscirebbe dalle mucche se bevessero alcol etilico. Una volta selezionati i loro batteri, metanolo al posto del metano?

    “eventuale problema”: da quello che vedo, i più discussi sono i rischi per la flora batterica, cioè metabolismo e immunità, e per gli impollinatori. Di recente, anche questi dati: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21338670

    “domande”: non sono nell’articolo, se le ponevano i ricercatori che me l’hanno segnalato.

  13. ho letto il suo link, gli autori usano un bellissimo “condizionale” “the evolution of resistance could cut short these benefits” in molte parti dell’articolo e sostengono anche che questo sia il primo studio del genere. comunque è interessante, vediamo come procederanno questi studi.
    purtroppo anche spruzzare un funghicida “accelera” resistenze, perchè è un selettore, come ha detto lei.
    ha concluso centrando perfettamente il problema: “è il problema delle monocolture in generale”. quindi il problema per la eventuale resistenza non deriva dal fatto che sia OGM, ma dal fatto che sia una monocoltura intensamente coltivata.
    le resistenze derivano da molte generazioni coltivate in un ambiente fortemente selettivo, esattamente come usare antibiotici in ospedale accelera resistenze.
    allora che si fa? si mangia la polenta con le fumosine? 🙂
    ps: scrivo da lucCa e non mi chiamo “luca” ! 🙂

  14. @Letteredalucca
    Scusi, avevo letto male il suo nick

    perché mangiare la polenta con fumosine? Si può alternare Bt e fungicidi e praticare la rotazione.

    Per la diabrotica è il primo studio, gli autori ne citano altri. Anche l’Helicoverpa del cotone ci ha messo 6 anni a diventare resistente, il tempo medio di evoluzione per gli insetti – come per il DDT. Colpa della monocoltura, certo, ma finché si crede che l’evoluzione sia “solo una teoria”…

    @Fabrizio
    Avevo dimenticato di rispondere a “Mi chiedo: quali sono queste varietà di OGM resistenti a erbicidi e pesticidi ( a me risulta che ci siano solo i resistenti al glifosato) che utilizzano micro-RNA?”

    Le solite. Colza, soia, mais, cotone ecc. di seconda generazione si fanno per Rna-interference, aggiungendo microRNA presi dalla pianta stessa per inibire (silenziamento) o rafforzare (imprinting) l’attività di alcuni geni. Sono in già commercio la soia e il grano Clearfield per es.

    “resistenti”: anche al glufosinato, all’imidazolinone (inteso come famiglia), altri erbicidi ad ampio spettro.

  15. non si preoccupi! non sarò certo io a credere l’evoluzione “solo una teoria”! 🙂 amo darwin da quando ero bambina ed è il motivo principale (assieme a stephen jay gould) per il quale ho scelto di studiare biologia.
    concordo con lei sulla rotazione, il problema è che in italia almeno per ora non si può fare perchè gli OGM sono vietati…
    la frase sulla polenta e sulle fumosine si riferiva solo al fatto che il contenuto in fumosine del mais OGM è inferiore a quello che si ottiene da agricoltura tradizionale che è a sua volta inferiore a quello che si ottiene da mais proveniente da agricoltura biologica.

  16. vedo adesso che lei con “Bt” intende non il “mais Bt” ma il bacillus che si usa in agricoltura biologica, quindi correggo il mio commento di sopra. la rotazione fra Bt (intesa nel senso del bacillus) e funghicida non mi piacerebbe, perchè non abbasserebbe il livello delle fumosine. preferirei mangiare mais bt con un basso livello di fumosine, invece degli altri due.

  17. @LetteradaLucca
    Non capisco bene il nesso tra ogm e rotazione: per rallentare l’evoluzione di patogeni resistenti, ci vuole sempre, non importa la varietà che si usa..

    fumosinine: le sarebbe difficile scegliere! I mais gm approvati per il consumo umano servono per fare additivi alimentari, oli, zuccheri ecc. Per la polenta o il pop corn, ci sono ibridi che resistono ai Fusarium, i Fontana, quelli del Cimmyt e altri.

  18. forse mi sono spiegata male: avevo capito dal suo commento: “Si può alternare Bt e fungicidi e praticare la rotazione” che secondo lei alternare mais coltivato “bio” (coltivato spargendo la tossina bt) e mais “tradizionale” coltivato usando un funghicida diminuiva il rischio di arrivare a una resistenza. e in effetti sono d’accordissimo.
    aggiungevo che forse si poteva alternare mais “bio”, mais tradizionale E mais OGM, in modo da aumentare gli intervalli. comunque non è molto importante, e no, non mi sarebbe difficile scegliere. preferirei sempre la varietà che a conti fatti fa meno male alla salute, e per il momento quella varietà è il mais OGM bt, contenendo meno fumosine degli altri.
    mi risulterebbe difficile scegliere solo nel senso che in italia, vietando la coltivazione di mais bt per uso alimentare diretto, di fatto è “vietato scegliere”…

  19. Se mangio riso poi il MIR168 mi inibisce la filtrazione dell’LDL da parte del fegato ?
    Ho capito bene ?
    Io mangio riso tutti i giorni alla mensa aziendale (il resto fa schifo)

  20. “credo che sia vietato dappertutto, ma per la Cina dovrei controllare.”
    Questa perla di ignoranza bovina la incornicio! 😀

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