Il cancro si può bloccare con l’odore della frutta: visto per la prima volta cosa succede nelle cellule tumorali
Il cancro può essere fermato dall’odore della frutta, o meglio, da alcuni composti volatili rilasciati dalla frutta matura o dai cibi fermentati, che hanno effetto su come i geni vengono espressi all’interno delle cellule. È quanto scoperto da un team di ricerca californiano che ha dimostrato per la prima volta in che modo l’esposizione ad alcuni odori può bloccare la crescita delle cellule tumorali, anche di quelle che non hanno recettori per queste stesse molecole. “È stata completamente una sorpresa – ha ammesso Anandasankar Ray, professore di Biologia molecolare, cellulare e dei sistemi dell’Università della California a Riverside, Stati Uniti, alla guida del team che ha osservato il fenomeno – . Queste molecole sono in grado di modificare l’espressione dei geni anche nei tessuti che non hanno recettori per gli odori, raggiungendo il nucleo delle cellule attraverso la membrana cellulare”.
Studi precedenti avevano già indicato che l’esposizione prolungata a specifici composti volatili porta a cambiamenti nell’espressione genica, concentrando tuttavia l’attenzione sui rischi associati ad alcune sostanze potenzialmente pericolose per la salute. Ad oggi si sa infatti ben poco degli odori che possono ritardare l’insorgenza del cancro, dell’infiammazione e di malattie neurodegenerative. In quest’ambito di ricerca, il team guidato dal professor Ray sta valutando gli effetti di alcuni composti volatili a cui siamo ripetutamente esposti, come quelli prodotti da microrganismi come lieviti e batteri lattici durante la fermentazione di molti alimenti e bevande. Uno in particolare, il diacetile, ha aperto un intero campo di indagine.
L’odore della frutta matura può bloccare la crescita dei tumori
Alcuni odori, come quelli emanati dalla frutta matura o dai cibi fermentati, possono portare a cambiamenti nel modo in cui i geni vengono espressi all’interno delle cellule, riducendo sostanzialmente la crescita dei tumori. “La nostra scoperta iniziale è stata fatta utilizzando il diacetile, anche se questo composto potrebbe non essere il candidato perfetto per una terapia” ha premesso il professor Ray che, a partire da questo composto volatile, rilasciato dal lievito nella frutta in fermentazione, insieme ai colleghi sta già lavorando all’identificazione di altri composti con effetti simili.
Il diacetile, nello specifico, è un composto ampiamente utilizzato negli aromi di cibi e bevande, per conferire un sapore simile al burro in alimenti come margarina e popcorn: si trova naturalmente in una varietà di prodotti lattiero-caseari ed anche un sottoprodotto naturale della produzione di alcune bevande fermentate, soprattutto della birra. La sua inalazione prolungata è però pericolosa (può provocare la bronchiolite obliterante), motivo per cui, nell’ambito della ricerca, il team ha voluto precisare che, in questa fase dello studio, il diacetile è stato impiegato come “proof of concept”, ovvero come prova della validità del principio, sottolineando come questa prima importante scoperta abbia aperto un intero campo di ricerca su una famiglia di composti. “Le possibilità –ha evidenziato Ray – sono illimitate”.
In questa prima fase, gli esperimenti di laboratorio sui moscerini della frutta (Drosophila melanogaster), una delle specie modello per la scienza, hanno dimostrato che pochi giorni di esposizione al diacetile inducono cambiamenti nell’espressione genica nelle antenne e nel cervello di questi insetti, rallentando sostanzialmente la degenerazione delle cellule fotorecettrici legate alla malattia di Huntington. In esperimenti separati, il team ha inoltre osservato che cambiamenti simili avvengono anche nei topi e nelle cellule umane in coltura, nelle quali l’esposizione al diacetile ha ridotto la proliferazione del neuroblastoma, una forma di cancro che ha origine in alcuni tipi di tessuto nervoso.
In queste cellule tumorali, in particolare, i ricercatori hanno scoperto che il diacetile può agire come un inibitore dell’istone deacetilasi (HDAC), una famiglia di enzimi coinvolta nella regolazione dell’espressione genica, presa di mira anche da alcune terapie antitumorali. “Gli inibitori degli HDAC sono usati come farmaci antitumorali e possono trovare impiego anche nel trattamento delle malattie infiammatorie e della neurodegenerazione – spiegano gli studiosi – . Quando gli HDAC vengono inibiti, il DNA si avvolge in modo meno compatto nelle cellule, portando a una maggiore espressione genica”.
Ciò apre la possibilità che i composti volatili, che agiscono come inibitori di questi enzimi, possano ritardare lo sviluppo del cancro, la neurodegenerazione o i deficit di memoria nelle malattie neurodegenerative, ha osservato il team, dettagliando i risultati dell’indagine in un articolo di ricerca appena pubblicato sulla rivista scientifica eLife. “Le alterazioni nell’espressione genica e nella cromatina (la miscela di DNA e proteine che formano i cromosomi, ndr) sono possibili in un organismo anche senza il consumo attivo della fonte del composto volatile. La fonte potrebbe anche trovarsi a una certa distanza dall’organismo – ha aggiunto il professor Ray- . Abbiamo dimostrato per la prima volta che alcune di queste molecole odorose a cui siamo esposti e che vengono assorbite dalle cellule della nostra pelle, del naso, dei polmoni e probabilmente anche del cervello attraverso il flusso sanguigno, stanno modificando radicalmente l'espressione genica”.
Le possibili applicazioni della scoperta
Oltre alle implicazioni legate agli effetti di questi composti volatili sulle malattie umane, la scoperta ha un enorme potenziale in agricoltura, dal momento che gli HDAC sono altamente conservati anche le piante. “Le piante sembrano avere una risposta molto forte ad alcuni di questi volatili – ha evidenziato il professor Ray -. Pertanto, nelle piante, qualsiasi processo che richieda cambiamenti nell’espressione genetica può ora essere influenzato dall’esposizione a questa speciale classe di odori”.
In altre parole, questi composti volatili agiscono come fitofarmaci che possono modificare i livelli di espressione genica e sfruttare il potenziale genetico delle piante per migliorare la crescita di radici, foglie, fiori e persino le risposte agli stress, come il congelamento e la siccità. “Le sostanze volatili possono fornire una dose terapeutica a piante e animali, senza bisogno di pillole o iniezioni – ha concluso Ray, che ha fondato due start-up e già depositato diversi brevetti basati sul lavoro del suo team – . Questi composti possono essere semplicemente respirati, dando quasi un nuovo significato alla terapia basata sugli odori”.
