Giovani padri: è meglio seminare in inverno

Autore: Han Fei (Centro di eccellenza in scienze molecolari delle piante/Istituto di fisiologia ed ecologia vegetale, Accademia cinese delle scienze)

L'articolo proviene dall'account ufficiale dell'Accademia delle Scienze (ID: kexuedayuan)

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I futuri papà e le future mamme che sperano di avere un bambino si porranno questa domanda: "Quale stagione è migliore per dare alla luce un bambino?" Naturalmente, oltre alla preparazione buddista alla gravidanza, alcune persone credono che "il programma di un anno inizia in primavera" e che la primavera porti buon umore. Alcune persone credono che sia meglio concepire in estate, in modo che quando nascerà il bambino la madre avrà una scorta sufficiente di frutta e verdura. C'è anche chi sostiene che i bambini concepiti in autunno e in inverno saranno più intelligenti.

Tuttavia, queste non hanno alcuna base scientifica rigorosa.

Esistono però alcune deboli ragioni scientifiche a sostegno dell'idea che sia meglio seminare in inverno.

Figura 1 "Temperatura" a freddo degli stalloni, Fonte immagine: Heilongjiang Daily, foto di Jia Weiyuan

Sarà più facile per un bambino ingrassare se concepito in inverno?

Uno studio pubblicato su Nature Medicine ha scoperto che se le donne concepiscono in inverno, i loro figli saranno meno inclini a essere obesi (avranno più grasso bruno nel corpo, responsabile del consumo di energia e della produzione di calore) e anche l'efficienza del loro metabolismo energetico sarà più elevata quando cresceranno.

Per questo motivo, l'affermazione secondo cui i bambini concepiti in inverno saranno più sani in futuro ha ottenuto con successo il "supporto accademico" dell'Istituto federale svizzero di tecnologia di Zurigo. Il team guidato da Christian Wolfrum ha scoperto che:

Le donne adulte svizzere che hanno concepito tra ottobre e febbraio presentavano livelli più elevati di grasso bruno e un BMI più basso. Le donne che hanno concepito durante l'estate presentavano livelli significativamente più bassi di grasso bruno e un tasso di obesità relativamente più alto. Finora sembra che possiamo trarre una conclusione semplice: la stagione migliore per la semina è l'inverno, seguito dall'inizio della primavera (temperatura esterna intorno a 0°C).

Figura 2 La scansione PET/CT mostra che le persone magre in condizioni di freddo hanno più grasso bruno in aree come le scapole. Fonte dell'immagine: https://herbscientist.com/get-healthy-live-longer-with-cold-thermogenesis/

Inoltre, gli scienziati hanno fornito ulteriori prove.

Inizialmente hanno lasciato che i due gruppi di padri di topi rimanessero a temperatura ambiente (23°C) e a bassa temperatura (8°C) per un certo periodo di tempo, e poi si sono riprodotti separatamente. Dopo la nascita dei topi, ne hanno studiato il contenuto di grasso bruno e il metabolismo energetico a basse temperature.

I risultati sono evidenti. La prole dei topi padri che hanno "superato la prova" delle basse temperature è più sana e ha più grasso bruno e beige (le persone tendono a ingrassare facilmente se hanno troppo grasso bianco, ma non se hanno troppo di questi due tipi di grasso). Allo stesso tempo, il metabolismo è più attivo alle basse temperature, quindi anche la temperatura superficiale del corpo è più alta.

Figura 3 P-CE rappresenta la prole del topo padre esposto alla stimolazione fredda. Dopo essere stati esposti all'ambiente freddo per 30 ore, la temperatura superficiale del corpo è ancora molto alta (perché il contenuto di grasso bruno, un generatore di calore nel corpo, è maggiore). Fonte dell'immagine: Riferimento 3.

Qual è il motivo?

La risposta sta nello sperma. Gli spermatozoi hanno paura del calore, quindi sia i testicoli che lo scroto sono all'esterno (c'è anche una teoria secondo cui i testicoli pendenti all'esterno prolungano la "pista" degli spermatozoi durante la fecondazione, il che favorisce la selezione degli spermatozoi migliori). Gli scienziati hanno eseguito il sequenziamento della metilazione sullo sperma dei volontari e hanno scoperto che le basse temperature causavano fluttuazioni nei livelli del trascrittoma delle cellule del tessuto adiposo bruno, che a loro volta modificavano il livello di metilazione dello sperma.

Va detto che gli ovuli della madre eliminano in anticipo i segni di metilazione e poi li rimetilano quando necessario, motivo per cui la ricerca di Christian Wolfrum si concentra specificamente sui padri piuttosto che sulle madri.

In breve, il risultato finale è che lo sperma del padre "ricorda" che l'ambiente esterno è "freddo" e ha bisogno di produrre più calore per resistere al freddo intenso. In questo modo, quando l'ovulo fecondato iniettato dallo sperma cresce fino a diventare adulto, anche il suo organismo funziona secondo questo "insegnamento": la maggior parte delle calorie in eccesso consumate vengono nuovamente dissipate sotto forma di energia termica attraverso il grasso bruno e il grasso beige.

Figura 4 Il grasso bruno si trova tra le scapole, sulla parte posteriore del collo, nelle ascelle, nel mediastino e attorno ai reni. È più alta nell'infanzia e poi diminuisce gradualmente con l'età. Fonte dell'immagine:

https://quizlet.com/9417017/ecological-terms-sci-523-flash-cards/

Non è ancora finita.

La vita trasmette i "ricordi delle vite passate" attraverso modifiche epigenetiche, come la metilazione. Ad esempio, un albero fa sapere ai suoi discendenti che l'ambiente è secco, ecc.; Per fare un altro esempio, come fanno le piante a ricordarsi di fiorire in primavera di generazione in generazione? La risposta è che il fattore di trascrizione VAL, attivato dalle basse temperature, mette dei tappi di metilazione sul fattore regolatore della fioritura FLC, rendendoli tutti silenti e facendo sbocciare i fiori; quando il clima si riscalda e i fiori sbocciano e appassiscono, il fattore di trascrizione Pioneer risveglia FLC (lo demetila), ottenendo infine che "i meli non fioriscono più in autunno e ogni cosa ha il suo tempo".

Allo stesso modo, i "ricordi delle vite passate" delle linee paterne umane possono essere trasmessi alla prole attraverso modifiche epigenetiche. Per questo motivo, il futuro papà ha una responsabilità maggiore. Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che se un bambino aumenta di peso sei mesi prima del concepimento, le informazioni sull'obesità verranno registrate anche nello sperma attraverso la metilazione, aumentando così la probabilità che il bambino sia obeso in futuro e di conseguenza il rischio di varie malattie metaboliche.

Alcune piccole domande

1. Questo tipo di ricerca richiede davvero molta riflessione! È necessario?

Risposta: Sì. In effetti, è un gentile promemoria per i futuri padri: le cattive abitudini di vita (obesità, lunghi periodi trascorsi seduti/caldo soffocante/stare alzati fino a tardi che portano a una riduzione della qualità dello sperma, fumo e alcolismo) saranno registrate come modifiche epigenetiche, rappresentando un rischio per la sicurezza delle generazioni future.

2. Devo prima immergerlo in acqua ghiacciata?

Risposta: malinteso. Proprio come le piante devono essere esposte a basse temperature per lungo tempo (un autunno + un inverno) per fiorire, anche le basse temperature impiegano molto tempo per modificare i cambiamenti epigenetici nello sperma.

Figura 5 Fonte dell'immagine: https://bengreenfieldfitness.com/podcast/biohacking-podcasts/cold-thermogenesis-how-to/

3. Mio figlio è stato concepito a Natale. Perché gli piace mangiare le verdure e da grande sarà rotondo?

R: Esistono molteplici cause e geni che portano all'obesità. Questo articolo ha scoperto un modo per evitare l'obesità nell'organismo. Senza di essa, le persone grasse ingrasseranno ancora di più... (prendilo come tale).

4. Il futuro padre deve prestare attenzione, ma alla futura madre non importa?

Risposta: no. Un altro articolo pubblicato su Science Advances ha sottolineato che lo stato nutrizionale delle future mamme prima e dopo il concepimento può influenzare significativamente i segni epigenetici degli ME (alleli epitassiali metastabili) nel genoma del bambino. Alcuni di questi segni aumenteranno il rischio di cancro e obesità nel bambino in futuro.

Riferimenti:

Zeng Tao et al., Riprogrammazione epigenetica embrionale mediante un fattore di trascrizione pioniere nelle piante, Nature, 2017;

Noah J. Kessler et al., Individuazione di stati di metilazione del DNA sensibili all'ambiente nell'embrione umano in fase precoce, Science Advances, 2018;

Weifei Sun et al., La programmazione epigenetica degli spermatozoi indotta dal freddo aumenta l'attività del tessuto adiposo bruno nella prole, Nature Medicine, 2018.