Buccal DNA Methylation-Derived EpiScores are Associated with Neonatal Morbidity Burden in Infants born Very Preterm

Ogni corpo umano porta con sé un complesso registro della propria storia, scritto non solo nei geni che ereditiamo, ma anche nei tag chimici che si attaccano al nostro DNA mentre cresciamo. Questi tag, noti come metilazione del DNA, agiscono come interruttori che possono attivare o disattivare i geni, cambiando il modo in cui le cellule si comportano senza alterare il codice genetico sottostante. Poiché questi interruttori rispondono all'ambiente, essi possono catturare l'impatto biologico di stress, malattie o infortuni molto tempo dopo che l'evento è passato. Per i neonati nati molto precocemente, prima delle trenta settimane di gravidanza, i primi mesi di vita sono spesso una prova estenuante di gravi sfide mediche. Questi bambini affrontano un alto rischio di molteplici complicazioni, dalle difficoltà respiratorie alle infezioni, che pongono un pesante carico sui loro sistemi in via di sviluppo. Comprendere come questa avversità precoce lasci un segno duraturo nella loro biologia è cruciale, non solo per comprendere il costo immediato della prematurità, ma anche per vedere come queste prime esperienze possano influenzare la salute più avanti nella vita.

Un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di trovare un modo per leggere questo registro biologico in neonati che avessero già superato la fase più critica del loro soggiorno in ospedale. Si sono concentrati su un gruppo di 537 neonati nati molto prematuri, tutti parte di uno studio più ampio noto come coorte NOVI. Invece di analizzare il sangue, che è spesso difficile da prelevare dai neonati fragili senza causare ulteriore stress, gli scienziati hanno raccolto minuscoli campioni di DNA dall'interno delle guance dei neonati al momento delle loro dimissioni dall'unità di terapia intensiva neonatale. Da questi campioni, hanno calcolato 111 diversi "EpiScore". Questi punteggi sono essenzialmente stime matematiche di quanta proteina circoli nel corpo, derivate interamente dal pattern di tag di metilazione del DNA presenti nelle cellule della guancia. I ricercatori volevano vedere se questi punteggi potessero rivelare il costo biologico nascosto delle molteplici malattie gravi che questi neonati avevano dovuto sopportare.

Il team ha confrontato gli EpiScore dei neonati che avevano sperimentato due o più gravi morbosità neonatali rispetto a quelli che ne avevano sperimentate zero o solo una. Cercavano un segnale che indicasse che il macchinario molecolare del corpo fosse stato alterato dal carico di molteplici malattie. L'analisi ha rivelato che diciotto delle stime proteiche mostravano un legame statistico con il numero di problemi di salute affrontati dai neonati. Una stima particolare si è distinta con un alto grado di confidenza: una proteina chiamata proteina regolatrice della crescita derivata dal melanoma, o MIA. I dati suggerivano che livelli più elevati di questa proteina, come previsto dal DNA della guancia, erano associati a un maggiore carico di malattia neonatale. I ricercatori hanno poi verificato se questi risultati nelle cellule della guancia corrispondessero a quanto osservato nel sangue, utilizzando un set separato di campioni accoppiati da 21 individui. Hanno scoperto che per molte delle stime proteiche, i segnali erano forti e coerenti tra entrambi i tipi di tessuto, confermando che i campioni della guancia erano una finestra affidabile sullo stato sistemico del corpo.

Le proteine specifiche che hanno mostrato queste associazioni indicavano un corpo che aveva lavorato duramente per gestire l'infiammazione, combattere le infezioni e regolare il metabolismo e la crescita. Lo studio suggerisce che lo stress di sopravvivere a molteplici condizioni gravi nel periodo neonatale lascia una firma rilevabile nei pattern di metilazione del DNA dei neonati molto prematuri. Questa firma può essere letta da un semplice tampone della guancia, offrendo un modo per quantificare il costo biologico dell'avversità precoce della vita. Sebbene i risultati siano specifici per questo gruppo di neonati e per le particolari proteine misurate, essi dimostrano che le conseguenze molecolari della morbosità neonatale persistono anche dopo che le crisi mediche immediate si sono risolte. Il lavoro fornisce un metodo concreto per collegare il numero di sfide per la salute che un neonato affronta ai cambiamenti biologici sottostanti che rimangono, offrendo una nuova prospettiva su come lo stress precoce venga codificato nel corpo umano.