Daniele Vasconcelos • European Master in Translational Cosmetic and Dermatological Sciences, Novara – dscalcov@gmail.com
Federica Pollastro • Dipartimento di Scienze del Farmaco, Novara – federica.pollastro@uniupo.it

Che cos’è l’epigenetica?

Siamo DNA: ciò che avviene biologicamente nel nostro organismo è determinato dal codice genetico individuale. Tuttavia, è errato pensare che il genoma, seppur definito, non possa essere influenzato nella sua espressione fenotipica, per cui sarebbe più corretto affermare che noi siamo fenotipo. Questo è esattamente il campo in cui si muove l’epigenetica, una scienza recente che si occupa dei cambiamenti fenotipici: variazioni del grado di attivazione dei geni senza che questi ultimi varino la loro sequenza, quindi senza modificare il DNA. Il particolare fenomeno biologico determina ciò che è definito “epimutazione”, che comprende una serie di fattori non-genomici dati da legami covalenti della cromatina a livello del materiale genetico e delle proteine. L’epimutazione genera dei cambiamenti che sono dei segnali fissi molecolari lasciati sul genotipo in modo permanente e ciascuno dei quali può servire per leggere (esprimere) o silenziare (non esprimere) uno o più geni.
Le epimutazioni costituiscono l’epigenoma che non solo è ereditabile, ma è alla base della maggior parte dei processi di differenziamento cellulare, purtroppo anche patologico, e cambia durante la vita di un organismo rispondendo rapidamente a fattori ambientali.
In definitiva il destino biologico non è immutabile, poiché l’espressione del genotipo è modulato da ciò che ci circonda, da ciò a cui siamo esposti volontariamente o involontariamente e se si considera la trasmissibilità delle variazioni si giustifica il crescente interesse di settori scientifici eterogenei per l’epigenetica, inclusa la dermocosmesi (1,2).
I meccanismi che influenzano il delicato e complesso determinarsi del fenotipo (la lettura o la mancata espressione genica) possono essere suddivisi in tre tipologie:
– marcatori chimici del DNA che determinano in che misura una specifica sequenza genica sia attiva grazie alla variazione del loro binding e dei relativi fenomeni transcrizionali;
– modificazioni post-traduzionali agli istoni: il livello di condensazione di queste specifiche proteine basiche legate al DNA ne determinano la condensazione influenzando direttamente l’espressione genica;
– micro-RNA non codificanti in grado di guidare i fenomeni descritti prima e di legarsi a mRNA bloccandone la traduzione (3,4).
Tutti e tre i meccanismi giocano un ruolo fondamentale per la regolazione dei processi biochimici; possono essere reversibili e si innescano a causa di numerosi fattori di natura ambientale ed esogena (esposizione a raggi solari, stress, fumo, attività fisica, alimentazione, assunzione di anitossidanti) oppure di natura endogena (meccanismi intracellulari). L’aspetto sorprendente è che alcuni degli stessi fattori sono controllabili, soprattutto se di natura esogena, e siamo noi stessi a decidere come. In definitiva, il controllo del fenotipo dipende in parte dal nostro stesso lifestyle, quasi come se fosse un interruttore on-off (Fig.1) (5).
L’attività dei geni può essere modulata attraverso quei segnali lasciati sul DNA che svolgono il ruolo di marcatori. Ad esempio, potrebbe essere possibile silenziare la trascrizione di geni responsabili dell’invecchiamento cellulare, di processi neoplastici o di altre patologie degenerative oppure mantenere attivi alcuni geni con effetti benefici nei confronti del nostro organismo. L’idea di utilizzare l’epigenetica in terapie e prodotti è coerente con questa linea di azione: la possibilità di marcare sequenze di DNA in modo tale da silenziare la trascrizione di geni indesiderati e lasciare spazio a quelli desiderati (6).

La riprogrammazione fisiologica della pelle

Sebbene lo studio delle implicazioni dell’epigenetica in medicina, ragionevolmente promettente, sia ancora all’inizio, il coinvolgimento di questa scienza a livello dermocosmetico risulta essere molto importante, poiché strettamente implicata in fenomeni di senescenza cellulare e invecchiamento cutaneo. Infatti, la cromatina nei soggetti anziani può comparire modificata attraverso la perdita, l’incorporazione di varianti e la modificazione di istoni da DNA alterato, dalla sua metilazione o da profili di trascrizione di quest’ultimo alterati o disfunzionali. L’epigenetica potrebbe essere utile in questi casi, al fine di stabilire una specie di riprogrammazione fisiologica della pelle. I modelli d’azione potrebbero essere multipli, ad esempio influenzando la formazione di micro-RNA per incrementare la produzione di collagene o elastina, stimolare recettori che sono naturalmente presenti nel derma e attivare processi rigenerativi. I passi fino ad ora eseguiti in questa direzione non sono da sottovalutare: l’epigenetica trova già applicazione non solo contro l’insorgere dell’invitabile invecchiamento cutaneo, ma anche per far regredire gli effetti di tale processo. Infatti, molti prodotti attualmente in commercio (citiamo a titolo di esempio: R3 cell matrix mask, La Grande Crème, Pro 60+ extra nourishing cream, RoyalEpigen P5) hanno lo scopo di ritardare il più possibile l’insorgere dei fenomeni di invecchiamento cutaneo. Non è da sottovalutare che i principi attivi di alcuni prodotti sono di origine naturale e in grado di riattivare geni silenti capaci di donare alla pelle un aspetto giovanile (7).

Un approccio personalizzato

Tuttavia, è doveroso sollevare alcune considerazioni: è necessaria una conoscenza più che approfondita dei meccanismi epigenetici e soprattutto gli stessi meccanismi devono essere espressi continuamente per avere l’effetto desiderato, non deve esserci transitorietà. Per quanto riguarda l’ereditarietà caratteristica dell’epigenetica, è lecito chiedersi come sia possibile stabilire se l’espressione fenotipica indotta potrà essere tramandata alla futura generazione. La considerazione più rilevante riguarda la specificità dei prodotti: noi siamo organismi complessi, quanta sicurezza abbiamo che l’azione sia limitata al target desiderato? Quanto può essere essenziale, mirata e sicura l’applicazione o l’utilizzo del prodotto? Esiste una considerevole variabilità in tipo, quantità e attività genetica? Abbiamo la certezza di un’efficacia in tutti i soggetti esposti?
Un metodo per ovviare a quest’ultima incertezza consiste nell’approccio personalizzato tramite il quale si valuta il profilo epigenetico cutaneo, in modo da consigliare un prodotto adeguato (Skitinelli kit di EpigenCare). È quindi evidente che lo sviluppo e l’utilizzo di prodotti basati su tecniche epigenetiche necessita ulteriori studi cautelativi. Non mancano i vantaggi in questi approfondimenti: l’epigenetica è un mezzo “potente” e promettente; il genoma non ha il completo potere nel determinare i nostri tratti, ma la sua espressione può essere regolata entro un certo campo d’azione e questo è di fondamentale importanza per la nostra pelle, del resto l’organo maggiormente esposto a molti fattori ambientali (8).

Cosmetico o non cosmetico: questo è il problema

L’ultima osservazione è una questione di “identità”: se le scoperte in ambito epigenetico stanno portando a nuove sfide anche nel mondo dermatologico, un prodotto che contenga una sostanza in grado di modificare l’espressione genica può essere considerato cosmetico? È di fondamentale importanza tenere in considerazione i meccanismi epigenetici nella dermocosmesi e utilizzare prodotti cosmetici come idratanti, nutrienti o che proteggano dai raggi UV, in grado di limitare o ritardare il più possibile la manifestazione dei cambiamenti epigenetici responsabili dell’invecchiamento cutaneo.

Bibliografia
1. Van Der L (2018) Epigenetic skincare: the creams switching off ageing genes.
FT, December 28
2. Cheng JB, Cho RJ (2012) Genetics and epigenetics of the skin meet deep sequence.
J Invest Dermatol 132(3 Pt 2):923-932
3. Belser BE (2017) Epigenetics: a new way to rejuvenate skin.
Euro cosmetics 5:16-20
4. Yan M S-C, Matouk CC, Marsden PA (2010) Epigenetics of the vascular endothelium.
J Appl Physiol 109(3):916-926
5. DeSanctis M (2018) Can the Genes Responsible for Aging Be Altered by a Face Cream? These Skin-Care Companies Say Yes.
Vogue
6. Dupont C, Armant DR, Brenner CA (2009) Epigenetics: Definition, Mechanism and Clinical Perspective.
Semin Reprod Med 27(5):351-357
7. Grönniger E, Weber B, Heil O et al (2010) Aging and chronic sun exposure cause distinct epigenetic changes in human skin.
PLoS Genet 6(5):e1000971
8. Konstantinov NK, Ulff-Møller CJ, Dimitrov S et al (2015) Epigenetics and Aging: A New Player in Skin Care.
Cosm & Toil, November 20

Articolo pubblicato su Cosmetic Technology 4, 2020