La malnutrizione in utero accelera i processi di invecchiamento biologico

Uno studio condotto presso la Columbia University School of Medicine e il Robert N. Butler Center on Aging della Columbia University ha scoperto che i bambini nati dopo essere stati esposti alla carestia nel grembo materno mostrano segni di invecchiamento accelerato sei decenni dopo. Gli effetti della carestia erano costantemente maggiori nelle donne e praticamente inesistenti negli uomini. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

La carestia olandese, che si verificò tra il novembre 1944 e il maggio 1945, durante la resa tedesca nella Seconda Guerra Mondiale, fu innescata da un embargo alimentare imposto dalle forze di occupazione tedesche all'inizio di ottobre 1944. Durante questo periodo, il cibo fu razionato nelle regioni colpite dei Paesi Bassi. I ricercatori hanno utilizzato i registri delle razioni per determinare il periodo di carestia in cui il consumo medio giornaliero di cibo scese al di sotto delle 900 kcal.

Si ritiene che l'invecchiamento biologico derivi dall'accumulo di cambiamenti a livello cellulare che gradualmente minano la resilienza di cellule, tessuti e organi, influenzando direttamente la velocità con cui le persone perdono funzionalità e sviluppano malattie con l'avanzare dell'età.

"Sappiamo da studi precedenti su carestie multiple che le persone esposte a carestie nel grembo materno possono sviluppare problemi di salute più avanti nella vita", ha affermato Mengling Chen, autore principale dello studio e borsista Marie Curie presso l'Università di Losanna, che ha lavorato al progetto durante un soggiorno di ricerca presso il Center on Aging della Columbia University. "Il nostro obiettivo in questo studio era testare l'ipotesi che questo aumento del rischio possa essere correlato a un invecchiamento biologico accelerato".

"La ricerca sulla carestia può essere un potente strumento per comprendere come i traumi che si verificano nei primissimi anni di vita influenzino la nostra salute e il nostro sviluppo", ha affermato Daniel Belsky, professore associato di epidemiologia presso il Center on Aging, incarico di ricerca di Cheng, e autore senior dello studio. "In questo studio, abbiamo utilizzato la carestia come una sorta di 'esperimento naturale' per esplorare come le interruzioni dell'alimentazione e lo stress durante lo sviluppo fetale possano influenzare i processi biologici dell'invecchiamento molti decenni dopo".

L'invecchiamento accelerato documentato dai ricercatori nei sopravvissuti alla carestia è stato associato in altri studi a una durata di vita più breve e a un'insorgenza più precoce di malattie cardiache, ictus, demenza e disabilità fisica. "I nostri risultati suggeriscono che questi sopravvissuti potrebbero essere sulla buona strada per una durata di vita sana più breve", ha affermato Belsky.

I ricercatori hanno analizzato i dati del Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), uno studio naturalistico di coorte di 951 sopravvissuti all'esposizione alla carestia nel grembo materno. Hanno esaminato i cambiamenti nella metilazione del DNA – ovvero i marcatori chimici sul DNA che regolano l'espressione genica – che cambiano con l'età. Questi modelli sono spesso chiamati "orologio epigenetico".

Sulla base di campioni di sangue raccolti quando i sopravvissuti avevano 58 anni, i ricercatori hanno valutato l'invecchiamento biologico utilizzando uno strumento chiamato DunedinPACE, sviluppato da Belsky e colleghi delle università di Duke e Otago in Nuova Zelanda. L'orologio misura la velocità con cui il corpo di una persona si deteriora con l'invecchiamento, "come un tachimetro per i processi biologici dell'invecchiamento", ha spiegato Belsky. Per fare un confronto, Belsky e colleghi hanno analizzato anche altri due orologi epigenetici, GrimAge e PhenoAge.

I sopravvissuti alla carestia hanno mostrato un DunedinPACE più rapido rispetto ai controlli. Questo effetto è stato più pronunciato nelle donne, mentre non ha avuto praticamente alcun effetto sul tasso di invecchiamento negli uomini studiati.

I dati relativi ai 951 partecipanti alla coorte includevano 487 sopravvissuti alla carestia con dati di DNA disponibili, 159 controlli abbinati nel tempo e 305 fratelli di controllo. I controlli abbinati nel tempo erano nati prima o dopo la carestia negli stessi ospedali dei sopravvissuti alla carestia e avevano anche sorelle o fratelli dello stesso sesso.

Sono stati effettuati confronti con controlli non nutriti su tre misure di invecchiamento biologico del DNA in ciascuno dei sei punti temporali, dal preconcepimento alla fine della gravidanza. Inoltre, è stato intervistato l'intero campione di coorte e quasi tutti hanno partecipato a un esame clinico al momento del prelievo del DNA.

"Sebbene non esista uno standard di riferimento per la misurazione dell'invecchiamento biologico, la coerenza complessiva dei risultati ottenuti su tre diversi orologi biologici epigenetici dell'invecchiamento sviluppati in diverse coorti utilizzando endpoint diversi rafforza la fiducia nel fatto che i nostri risultati riflettano realmente il processo di invecchiamento", ha affermato Belsky.

"In realtà, riteniamo che le nostre stime sulla carestia siano prudenti", ha affermato LH Lumay, professore di epidemiologia presso la Columbia University School of Medicine e fondatore del Dutch Hunger Winter Family Study, che ha condotto lo studio. Lumay ha condotto diversi studi su coorti colpite dalla carestia nei Paesi Bassi, in Ucraina e in Cina.

Resta da determinare in che misura le differenze osservate nelle misure dell'invecchiamento biologico si tradurranno in ulteriori differenze nell'aspettativa di vita e nella qualità della vita. Pertanto, è necessario un monitoraggio continuo della mortalità di questa coorte, poiché i sopravvissuti alla carestia intrauterina si avvicinano alla nona decade di vita.