Anche i gemelli che condividono il 100 % dei geni hanno diverse soglie di dolore che potenzialmente possono essere modificate dallo stile di vita o dall’assunzione di farmaci. Esiste un vero e proprio controllo genetico sulla sensibilità al dolore. E’ quanto emerge da una ricerca che ha impegnato un gruppo di ricercatori londinesi e pubblicato online su Nature Communications .

Un individuo su cinque soffre di dolore acuto o cronico. La sensibilità al dolore è un argomento molto complesso e presenta un’ampia variabilità individuale. Recenti evidenze indicano il coinvolgimento di meccanismi epigenetici sia per lo sviluppo che per il mantenimento degli stati di dolore.

La metilazione del DNA è un meccanismo epigenetico essenziale, che nei mammiferi si verifica a livello dei residui di citosina, prevalentemente nel contesto di dinucleotidi CpG . La metilazione del DNA è rilevante per la regolazione dell'espressione genica, per l’ imprinting genomico, per lo sviluppo e la stabilità genomica. Ci sono studi su emergenti associazione a livello di epigenoma (EWAS) sull'uomo; tali associazioni suggeriscono che le modifiche epigenetiche possono svolgere un ruolo fondamentale in malattie complesse che vanno dal diabete alla schizofrenia.

Analisi epigenetiche di gemelli identici che mostrano risposte a stimoli discordanti  possono fornire informazioni importanti, ma la potenza di questo approccio non è stato ancora testata su grandi numeri e ad alta risoluzione.

A tal fine  i ricercatori del  “Department of Twin Research and Genetics Epidemiology” del King college di Londra  hanno pensato di effettuare uno studio sui gemelli identici che condividono il 100% dei loro geni per individuare i geni coinvolti nella sensibilità al dolore;  hanno effettuato analisi dettagliate di tutto il genoma, dello stato di metilazione del DNA e identificato i cambiamenti di metilazione del DNA, modesti ma costanti e significativi associati alla sensibilità al dolore, con implicazioni per gli studi epigenetici di altri tratti complessi.

L'eventuale differenza tra gemelli identici deve essere dovuta al loro ambiente o cambiamenti che interessano la funzione dei loro geni ed in particolar modo i ricercatori hanno puntato a differenze nella metilazione di alcune regioni del DNA.

Per identificare i livelli di sensibilità al dolore, i ricercatori hanno testato 25 coppie di gemelli identici utilizzando una sonda di calore posizionato sul braccio. Ai partecipanti allo studio è stato chiesto di premere un pulsante quando il calore diventava  doloroso per loro, ciò ha permesso ai ricercatori di determinare la loro soglia del dolore .

Utilizzando il sequenziamento del DNA, i ricercatori hanno esaminato l'intero codice genetico dei gemelli e li hanno confrontati con 50 individui non imparentati .

I risultati hanno mostrato cambiamenti di metilazione all'interno di nove regioni genomiche coinvolti nella sensibilità al dolore che erano differenti in un gemello, ma non in sua sorella identica .
Questi cambiamenti erano più significativi nel promotore del gene del canale ionico TRPA1, noto sensore termico nei mammiferi e che può essere regolato dall’interazione con il termosensore TRPV1.

I ricercatori hanno quindi mostrato la presenza di una regione metilata di DNA che funziona da regolatore localizzata in una sequenza CpG  del promotore TRPA1;  tutto ciò può avere un impatto sulla espressione genica del TRPA1 e sulla sensibilità termica.
Similmente, sono state trovate altre regioni ed altri geni regolati che possono influire sulla differente sensibilità al dolore come ad esempio il gene ST6GALNAC3 ed il gene MICAL2.

La ricerca sulla accensione e spegnimento di geni è una grande area di crescita per lo sviluppo di nuovi farmaci .
Tim Spector, professore di epidemiologia genetica al King College di Londra, ha detto che la commutazione epigenetica è " come un interruttore che regola l’intensità dell'espressione genica " .

Questo studio mostra che il punto di riferimento per questa tipologia di studi sono i gemelli identici che possono essere usati per trovare i piccoli interruttori chimici presenti nei geni che rendono noi tutti unici e in questo caso rispondenti al dolore in modo diverso.

Il Prof- Spector ha spiegato che i cambiamenti chimici, come la metilazione, agiscono come un " termostato" per impostare la sensibilità al dolore di un individuo. Attraverso l’utilizzo di farmaci o con cambiamenti nello stile di vita, potremmo essere in grado di ripristinare tale termostato, permettendo che la persona in futuro possa sentire meno dolore.

Questo filone di studi potrebbe portare alla nascita di nuovi antidolorifici e ad impostare interventi sullo stile di vita.

J.T. Bell et al; Differential methylation of the TRPA1 promoter in pain sensitivity. Nature Communications  5, Article number: 2978 doi:10.1038/ncomms3978
http://www.nature.com/ncomms/2014/140204/ncomms3978/full/ncomms3978.html#author-information