La biologia umana registra due sole stagioni, non quattro

Da bambini, apprendiamo che ci sono quattro stagioni, ma i ricercatori della Stanford School of Medicine hanno trovato prove che suggeriscono che il corpo umano non la vede in questo modo.

“Ci viene insegnato che le quattro stagioni – inverno, primavera, estate e autunno – sono suddivise in parti più o meno uguali durante tutto l’anno e allora ho pensato: ‘Bene, chi lo dice?'” si chiede Michael Snyder, Ph.D., professore e cattedra di genetica. “Non sembrava probabile che la biologia umana aderisse a quelle regole. Così abbiamo condotto uno studio guidato dalle composizioni molecolari delle persone per lasciare che la biologia ci dicesse quante stagioni ci sono“.

Quattro anni di dati molecolari da più di 100 partecipanti indicano che il corpo umano sperimenta modelli di cambiamento prevedibili, ma non seguono nessuno dei segnali tradizionali di Madre Natura. Complessivamente, Snyder e il suo team hanno assistito al flusso e al riflusso di oltre 1.000 molecole su base annuale, con due periodi di tempo cruciali: tarda primavera-inizio estate e fine autunno-inizio inverno. Questi sono periodi di transizione chiave in cui il cambiamento è in atto, sia nell’aria che nel corpo.

Tallone d’Achille dello studio i partecipanti, tutti appartenenti alla California. E’ quindi probabile che i modelli molecolari degli individui in altre parti del paese differiscano, a seconda delle variazioni atmosferiche e ambientali.

Lo studio è stato pubblicato online su Nature Communications. 

PRIMAVERA E INVERNO – Lo studio è stato condotto su 105 individui di età compresa tra 25 e 75 anni. Circa la metà era resistente all’insulina, il che significa che i loro corpi non elaborano il glucosio normalmente. Circa quattro volte l’anno, i partecipanti hanno fornito campioni di sangue, che gli scienziati hanno analizzato per ottenere informazioni molecolari su immunità, infiammazione, salute cardiovascolare, metabolismo, microbioma e molto altro. Gli scienziati hanno anche monitorato l’esercizio e le abitudini alimentari di tutti i partecipanti.

Nell’arco di quattro anni, i dati hanno mostrato che il periodo della tarda primavera ha coinciso con un aumento dei biomarcatori infiammatori noti per svolgere un ruolo nelle allergie, nonché un picco nelle molecole coinvolte nell’artrite reumatoide e nell’osteoartrite. Hanno anche visto che una forma di emoglobina chiamata HbAc1, una proteina che segnala il rischio di diabete di tipo 2, ha raggiunto il picco durante questo periodo, e che anche il gene PER1, che è noto per essere altamente coinvolto nella regolazione del ciclo sonno-veglia, era al valore più alto.

In alcuni casi, ha detto Snyder, è relativamente ovvio il motivo per cui i livelli di molecole sono aumentati. I marker infiammatori probabilmente aumentano a causa dell’elevato numero di pollini, ad esempio. Ma in altri casi è meno ovvio. Snyder e il suo team sospettano che i livelli di HbA1c siano alti nella tarda primavera a causa del mangiare spesso indulgente che accompagna le vacanze – i livelli di HbA1c riflettono le abitudini alimentari di circa tre mesi prima che vengano prese le misurazioni.

Mentre Snyder e il suo team hanno seguito i dati all’inizio dell’inverno, hanno visto un aumento delle molecole immunitarie note per aiutare a combattere le infezioni virali e picchi di molecole coinvolte nello sviluppo dell’acne. Anche i segni di ipertensione erano più alti in inverno.

I dati hanno anche mostrato che c’erano alcune differenze inaspettate nei microbiomi degli individui che erano resistenti all’insulina e quelli degli individui che elaboravano il glucosio normalmente. La veillonella, un tipo di batterio coinvolto nella fermentazione dell’acido lattico e nell’elaborazione del glucosio, ha dimostrato di essere più elevata negli individui resistenti all’insulina durante tutto l’anno, tranne durante la metà di marzo fino alla fine di giugno.

ANALISI DELLA STAGIONALITA’ – “Molti di questi risultati aprono lo spazio per indagare su tante altre cose“, ha detto Sailani. “Prendiamo ad esempio le allergie. Possiamo tracciare quali pollini circolano in momenti specifici e associarli a letture personalizzate di schemi molecolari per vedere esattamente a cosa è allergica una persona“.

“Se, ad esempio, i tuoi livelli di HbA1C vengono misurati durante la primavera e sembrano anormalmente alti, puoi contestualizzare quel risultato e sapere che questa molecola tende ad essere alta durante la primavera“, ha detto Snyder. “Oppure, potresti vederlo come una sorta di calcio nei pantaloni, per così dire, per esercitarti di più durante l’inverno nel tentativo di mantenere alcune di queste misurazioni“.

Ancora più in generale, questi risultati potrebbero anche aiutare a informare la progettazione di sperimentazioni sui farmaci. Ad esempio, se i ricercatori sperano di testare un nuovo farmaco per l’ipertensione, probabilmente trarrebbero beneficio dal sapere che, poiché l’ipertensione sembra aumentare nei primi mesi invernali, le prove iniziate in inverno rispetto alla primavera avrebbero probabilmente esiti diversi.