Perché amiamo i carboidrati? La domanda ha ancora più valore oggi, giorno in cui si celebra in tutto il mondo il Pasta day dedicato ad uno degli alimenti cardine della dieta mediterranea italiana, tanto amato anche a livello globale. E un team di scienziati ha scoperto che questa 'love story' ha origini antichissime, risale forse anche ai tempi dei Neanderthal e precede l'avvento dell'agricoltura. Lo studio condotto da ricercatori dell'università di Buffalo e dal Jackson Laboratory parla chiaro: se abbiamo difficoltà a ridurre l'assunzione di carboidrati, la colpa potrebbe essere del Dna antico.
E' noto da tempo che gli esseri umani trasportano più copie di un gene che consente di iniziare a scomporre l'amido dei carboidrati complessi in bocca, fornendo il primo passo nel metabolismo di cibi amidacei come pane e pasta. Tuttavia, è stato notoriamente difficile per i ricercatori determinare come e quando il numero di questi geni si sia espanso. Il nuovo studio dimostra come la duplicazione di questo gene - Amy1 - potrebbe aver contribuito a plasmare l'adattamento umano agli alimenti amidacei, e questa duplicazione potrebbe essersi verificata già più di 800mila anni fa, molto prima dell'avvento dell'agricoltura. Gli autori fanno il punto dei risultati della loro ricerca su 'Science'. Lo studio dimostra in definitiva come le prime duplicazioni di questo gene abbiano posto le basi per un'ampia variazione genetica che esiste ancora oggi, influenzando l'efficacia con cui gli esseri umani digeriscono i cibi amidacei.
"L'idea è che più geni dell'amilasi si hanno, più amilasi si può produrre e più amido si può digerire efficacemente", spiega l'autore corrispondente dello studio, Omer Gokcumen, professore dell'ateneo Usa che ha condotto la ricerca. L'amilasi è un enzima che non solo scompone l'amido in glucosio, ma conferisce anche il sapore al pane, spiegano gli esperti. Gokcumen e colleghi, tra cui il coautore senior Charles Lee del Jackson Laboratory, hanno utilizzato una nuova modalità di mappatura del genoma per dettagliare a livelli massimi la regione del gene Amy1. Questa tecnica innovativa ha fornito un quadro più chiaro di come si sono evolute le duplicazioni di Amy1. Risultato: è emerso che gli antichi cacciatori-raccoglitori e persino i Neanderthal avevano già più copie di Amy1. Con buona pace dei 'pasta lovers' di oggi.
Gli scienziati, per arrivare a queste conclusioni, hanno analizzato i genomi di 68 esseri umani antichi, tra cui un campione di 45mila anni fa proveniente dalla Siberia. Dallo studio è emerso che i cacciatori-raccoglitori pre-agricoli avevano già una media di 4-8 copie di Amy1 per cellula diploide, il che suggerisce che gli esseri umani si aggiravano già per l'Eurasia con un'ampia varietà di numeri elevati di copie di Amy1, ben prima di iniziare a coltivare le piante e a consumare quantità eccessive di amido. Il lavoro ha inoltre messo in luce che nei Neanderthal e nei Denisoviani si verificavano già duplicazioni del gene Amy1. E questo suggerirebbe quindi che "il gene Amy1 potrebbe essersi duplicato per la prima volta più di 800mila anni fa, ben prima che gli esseri umani si separassero dai Neanderthal e molto più indietro di quanto si pensasse in precedenza", afferma Kwondo Kim, uno degli autori principali dello studio, scienziato del laboratorio di Lee.
"Le duplicazioni iniziali nei nostri genomi hanno gettato le basi per una variazione significativa nella regione dell'amilasi, consentendo agli esseri umani di adattarsi ai cambiamenti nella dieta, mentre il consumo di amido aumentava drasticamente con l'avvento di nuove tecnologie e stili di vita", aggiunge Gokcumen. La ricerca evidenzia anche come l'agricoltura abbia avuto un impatto sulla variazione di Amy1. Mentre i primi cacciatori-raccoglitori avevano più copie di geni, gli agricoltori europei hanno visto un aumento del numero medio di copie di Amy1 negli ultimi 4mila anni, probabilmente per le loro diete ricche di amido. "Le persone con un numero di copie di Amy1 più elevato probabilmente digerivano l'amido in modo più efficiente e avevano più prole", continua Gokcumen. "I loro lignaggi alla fine se la cavavano meglio in un lungo arco di tempo evolutivo rispetto a quelli con un numero di copie più basso, propagando così il numero di copie Amy1".
I risultati sono in linea anche con lavori precedenti. E, "dato il ruolo chiave della variazione del numero di copie di Amy1 nell'evoluzione umana - conclude l'autrice principale dello studio, Feyza Yilmaz (Jackson Laboratory) - questa variazione genetica rappresenta un'entusiasmante opportunità per esplorare il suo impatto sulla salute metabolica e scoprire i meccanismi coinvolti nella digestione dell'amido e nel metabolismo del glucosio". Scoperte da approfondire magari proprio davanti a un piatto di pasta.
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