L’epigenetica studia come l’età e l’esposizione a fattori ambientali, tra cui agenti fisici e chimici, dieta, attività fisica, possono modificare l’espressione dei geni.

Le modifiche epigenetiche avvengono grazie a una serie di molecole che, tramite specifiche reazioni, si attaccano o si staccano da specifiche porzioni del DNA, rendendole più o meno accessibili. Tali modifiche variano per tipo di gene, di cellula e inoltre nel tempo. Conseguenza delle modifiche epigenetiche è il fatto che un gene sia o meno trascritto in mRNA, e dunque tradotto o meno in una proteina. A seconda che tale proteina venga o non venga prodotta, essa potrà o meno esercitare la propria funzione.

Accanto al genoma, l’insieme dei geni che compone il nostro DNA, i ricercatori studiano oggi anche l’epigenoma, ovvero l’insieme di tutte le molecole che rendono possibili i cambiamenti epigenetici presenti nell’organismo. Una prima grande differenza tra genoma ed epigenoma risiede nel fatto che, mentre il primo si mantiene piuttosto costante per tutta la vita e in tutte le cellule, il secondo cambia nel corso della nostra esistenza ed è diverso anche tra cellula e cellula. 

L’ambiente che ci circonda e lo stile di vita giocano senza dubbio un ruolo nel determinare l’espressione dei geni attraverso meccanismi epigenetici. Per esempio, l’inquinamento atmosferico può portare a modifiche negli istoni, mentre il fumo di sigaretta cambia lo stato di metilazione, e quindi l’espressione, di specifici geni. In questo secondo caso, bisogna sottolineare che la situazione può tornare normale dal punto di vista epigenetico una volta abbandonata la sigaretta.

Finora la dieta è il fattore più studiato e conosciuto tra quelli che possono influenzare i meccanismi epigenetici di controllo dei geni. Gli alimenti che portiamo in tavola vengono scomposti all’interno dell’organismo e i loro metaboliti possono generare effetti importanti dal punto di vista epigenetico, come i gruppi metile. L’acido folico e le vitamine del gruppo B sono elementi chiave di questi processi che portano alla formazione dei gruppi metile e i cibi capaci di generare molte di queste molecole possono modificare rapidamente l’espressione dei geni, in particolare nelle prime fasi di sviluppo, quando l’epigenoma si sta formando. In effetti ciò che mangia la nostra mamma in gravidanza e ciò che noi assumiamo nei primi anni di vita contribuiscono  a determinare il nostro profilo epigenetico, ma anche il cibo che ha consumato il papà ha un ruolo, dal momento che alcune modifiche epigenetiche possono essere trasmesse da entrambi i genitori.

Non è un caso che nutrigenetica e nutrigenomica, scienze che studiano il legame tra alimentazione e geni, si stiano sempre più concentrando anche sugli aspetti epigenetici di questa relazione.