Vi è mai capitato di ammalarvi più spesso in inverno? Alcuni ipotizzano che ciò sia dovuto al fatto che, quando fa freddo, passiamo più tempo in casa con altre persone. Questo potrebbe essere uno dei motivi per cui l’inverno viene spesso chiamato “stagione del raffreddore e dell’influenza”. Tuttavia, non è necessariamente così semplice. Medici e scienziati hanno individuato altre tendenze stagionali delle malattie che non hanno nulla a che fare con la nostra vicinanza agli altri. Molte malattie, soprattutto quelle autoimmuni come l’artrite reumatoide, peggiorano nei mesi invernali, per poi migliorare inspiegabilmente con il caldo.
Nell’ultimo decennio, numerosi studi sulla stagionalità e sul sistema immunitario hanno confermato che l’immunità, l’infiammazione e altri componenti della salute hanno effettivamente un ritmo stagionale e che questo ritmo è causato da differenze nell’espressione genica durante le stagioni. Infatti, circa un quarto dei geni dell’organismo sembra essere più attivo in determinati periodi dell’anno. In breve, oltre ai ritmi circadiani, infradiani e ultradiani, il nostro corpo ha anche un ritmo stagionale.
Stagionalità e sistema immunitario
È noto da tempo che fattori non genetici possono influenzare alcuni ritmi stagionali dell’organismo. Si pensi, ad esempio, al già citato fatto che stare più spesso in casa con altre persone può aumentare il rischio di malattie infettive. Oppure l’idea che l’aumento di malattie mentali e condizioni come il Disturbo Affettivo Stagionale (SAD) dovuto al freddo sia almeno in parte dovuto alla diminuzione dei livelli di vitamina D causata dalla minore esposizione alla luce solare.
Sebbene questi tipi di fattori contribuiscano sicuramente ai ritmi stagionali in molti aspetti della nostra salute, non sono l’unica causa. Uno studio cronobiologico sulla stagionalità e sul sistema immunitario, condotto dall’Università di Cambridge e pubblicato su Nature Communications, ha rilevato che i cambiamenti stagionali nell’espressione genica influenzano tutto, dall’infiammazione, al diabete gestazionale e alle malattie cardiache, alla composizione del sangue e dell’adipe e alla risposta del sistema immunitario da una stagione all’altra.
Analisi dell’espressione genica
L’espressione genica è il processo attraverso il quale le istruzioni genetiche vengono utilizzate per creare le proteine necessarie per svolgere e partecipare a particolari funzioni del corpo. In poche parole, i nostri geni contengono le cianografie delle proteine. Quando un particolare gene viene espresso, la proteina di cui il gene porta il codice verrà prodotta all’interno della cellula che lo esprime. Le differenze tra i vari tipi di cellule del corpo sono semplicemente dovute alle diverse proteine espresse.
Per verificare l’espressione genica, il team dell’Università di Cambridge ha prelevato campioni di sangue e di tessuto da 16.000 persone in aree molto distanti dell’emisfero settentrionale e meridionale. Sono stati misurati diversi fattori, tra cui i tipi e le quantità di cellule nel sangue e la composizione proteica delle cellule sia nel sangue che nei tessuti. Il risultato? Diversi geni hanno mostrato variazioni stagionali in modo coerente tra le diverse popolazioni, in nazioni diverse come il Gambia e il Regno Unito.
ARNTL, immunità e inverno
Nello studio di Cambridge, un gene che ha mostrato una diversa espressione in estate e in inverno è stato ARNTL. Questo gene è già stato oggetto di numerosi studi, compresa la ricerca in biologia circadiana. ARNTL è stato collegato al ritmo circadiano e a una serie di disturbi medici, tra cui il diabete gestazionale, l’infiammazione e le malattie cardiache. Nel recente studio è emerso che ARNTL è molto più attivo in estate e meno in inverno.
È stato dimostrato che ARNTL protegge dall’infiammazione nei ratti e si ritiene che abbia lo stesso effetto nell’uomo. Pertanto, le differenze nell’espressione genica da una stagione all’altra possono spiegare perché le malattie che coinvolgono l’infiammazione, come l’artrite reumatoide e le malattie cardiache, di solito peggiorano in inverno.
Un’altra serie di geni, che è stata collegata alla risposta dell’organismo alle vaccinazioni, è apparsa più attiva in inverno, suggerendo che una tempistica più specifica dei vaccini potrebbe migliorare la successiva risposta immunitaria dell’organismo. Questa connessione tra l’espressione stagionale del gene ARNTL e di altri e alcune malattie presenta nuove possibilità di trattamento per le persone affette da malattie croniche.
Un altro studio più recente sulla stagionalità e il sistema immunitario ha esaminato i campioni di sangue raccolti da oltre 329.000 partecipanti nel corso di 10 anni. I ricercatori hanno riscontrato evidenti differenze nei marcatori dell’infiammazione e nella conta dei globuli bianchi nelle diverse stagioni e persino nelle diverse ore del giorno. Sulla base di queste informazioni, è emerso che le persone possono essere più suscettibili a determinate malattie nei momenti meno attivi della giornata (come la notte) e in inverno. Le variazioni giornaliere e stagionali dei marcatori dell’infiammazione e della conta dei globuli bianchi non sembrano essere correlate ai livelli di vitamina D o a fattori ambientali.
Perché la variazione stagionale è importante?
Perché la stagione influenza l’espressione genica e il sistema immunitario in particolare? Gli scienziati ritengono che non si tratti di una coincidenza, ma piuttosto di un meccanismo di sopravvivenza. Molte delle variazioni stagionali nell’espressione genica che sono state scoperte erano piuttosto utili. Per esempio, le persone che vivevano in Gambia avevano livelli più alti di cellule immunitarie nel sangue durante il periodo in cui la malaria è più comune, da giugno a settembre. Allo stesso tempo, l’aumento dell’infiammazione e l’abbassamento della soglia necessaria a scatenare la risposta immunitaria, osservati nei mesi invernali, sono altrettanto adattivi. In questo caso, l’organismo crea più proteine infiammatorie per combattere meglio i numerosi microrganismi che causano malattie e che è più probabile incontrare durante l’inverno.
Tuttavia, questo ritmo stagionale può diventare disadattivo nei tempi moderni, quando le condizioni croniche peggiorate dall’infiammazione causano più effetti negativi delle malattie contagiose che associamo ai mesi freddi. Un buon esempio è il diabete di tipo I o giovanile. Molti più casi di questa forma autoimmune di diabete vengono diagnosticati nei mesi invernali, probabilmente a causa dell’aumento dell’infiammazione e delle cellule immunitarie nell’organismo in questo periodo.
Oltre a confermare l’esistenza di un marcato ritmo stagionale nella salute, questo studio sulla cronobiologia ha portato anche a molte nuove domande. Come si può utilizzare questa conoscenza del ritmo stagionale per trattare le malattie con variazioni stagionali? Quale meccanismo porta alla variazione dell’immunità e dell’infiammazione nel corso delle stagioni? Gli studi futuri risponderanno sicuramente a queste e ad altre domande sulla biologia circadiana e sugli orologi interni del nostro corpo.
