Storia genetica della Sardegna

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La genetica della popolazione della Sardegna consiste nello studio del pool genico degli attuali abitanti dell'isola con due principali obiettivi. Il primo è prettamente scientifico e culturale ed è quello di ricostruire la storia naturale della popolazione. Essa consiste nella comprensione dell'entità, dei tempi e delle modalità della fondazione unitamente alle successive o concomitanti dinamiche demografiche e evolutive. L'altro è invece applicativo ed ha la finalità di comprendere le cause genetiche di alcune patologie sfruttando alcune peculiarità della popolazione sarda, che la rendono di elezione per studi che prevedono l'utilizzo di isolati genetici.

Entrambi gli obiettivi sono perseguiti attraverso lo studio molecolare di marcatori genetici di individui della popolazione mediante un approccio multidisciplinare che coinvolge biologi, medici, naturalisti, statistici, bioinformatici, biotecnologi, archeologi, antropologi e paleontologi.

Evoluzione e demografia[modifica | modifica wikitesto]

La posizione geografica della Sardegna e la montuosità del suo territorio hanno fatto sì che tra la popolazione sarda (analogamente a quanto è accaduto ad altre popolazioni europee come i baschi e i sami) per via dell'isolamento, dell'endogamia e dell'azione di particolari processi evolutivi quali la deriva genetica si siano venute a creare particolari caratteristiche antropologiche e geniche.

Dimensione della popolazione ancestrale[modifica | modifica wikitesto]

L'elevata variabilità genetica implica un numero rilevante di linee fondatrici. L'archeologia indica che la dimensione effettiva della popolazione sarda sia stata rilevante rispetto ad altre aree geografiche coeve. Le grandi crisi demografiche, come ad esempio quelle provocate dalle epidemie di peste, non hanno potuto intaccare la struttura originaria della popolazione.

Struttura della popolazione[modifica | modifica wikitesto]

Presenza di alta variabilità interindividuale, ma bassa variabilità tra subpopolazioni geografiche o linguistiche[1] (con la possibile eccezione della Gallura[2]). Questa assenza di substruttura rende la popolazione ottimale per lo studio e la comprensione delle cause genetiche di patologie a eziologia ancora ignota, soprattutto di quelle che presentano alta incidenza nell'isola, come le malattie autoimmuni diabete e sclerosi multipla. Infatti una casistica maggiore di individui affetti si può ottenere in una popolazione vasta e omogenea.

Tale caratteristica di omogeneità della popolazione sarda non è però unanimemente accettata. Altri studi hanno evidenziato una elevata variabilità tra subpopolazioni geografiche o linguistiche[3][4], mentre l'intera popolazione sarda presenterebbe livelli di eterogeneità paragonabili a quelli delle popolazioni continentali.[5] Solo alcune sottopopolazioni (ad esempio quella dell'Ogliastra) caratterizzate da un elevato grado di isolamento e di omogeneità sarebbero adatte a questo scopo.[6]

Flusso genico[modifica | modifica wikitesto]

Il numero di mutazioni accumulate in regioni cromosomiche non ricombinanti, è stato impiegato come orologio molecolare. L'interpretazione dei risultati farebbe risalire la popolazione sarda attuale da varie popolazioni che potrebbero aver raggiunto l'isola dall'Europa continentale in più ondate migratorie, collocabili cronologicamente in un periodo molto lungo che va dal Paleolitico superiore[7] alla prima Età dei metalli. I dati genetici sono coerenti con un effetto assai blando in termini di flusso genico operato dai popoli colonizzatori delle epoche storiche, ossia dal I millennio a.C. in poi[2]. Comparazioni tra il DNA antico e moderno hanno inoltre permesso di stabilire che l'attuale popolazione isolana, assieme a quella basca[8], è quella che ha meglio conservato le caratteristiche genetiche dei primi agricoltori neolitici europei[9][10][11][12][13][14][15][16][17].

Una menzione a parte meritano alcune aree geograficamente circoscritte come la Gallura e in particolare l'isola di San Pietro, per lungo tempo pressoché disabitate e poi teatro di migrazioni ben documentate provenienti rispettivamente dalla Corsica e dalla Liguria (via Tabarka), le cui popolazioni si distinguono sia dal punto di vista linguistico che genico dalla restante popolazione regionale[2][18].

Selezione[modifica | modifica wikitesto]

La frequenza di alcuni geni è stata influenzata dalla presenza della selezione operata dal plasmodium, l'agente infettivo della malaria che, durante il suo ciclo vitale parassitizza i globuli rossi del sangue dell'uomo e le ghiandole salivari della zanzara. La selezione ha agito aumentando la frequenza di geni che possono causare l'insorgenza di α- e β-talassemie o del favismo attraverso un processo noto come polimorfismo bilanciato.

Conclusioni[modifica | modifica wikitesto]

In conclusione si può quindi affermare che i geni dei sardi si inquadrano perfettamente nell'ambito del pool genico europeo con grosse differenze però in termini di:

Malattie genetiche frequenti[modifica | modifica wikitesto]

Sclerosi multipla[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Sclerosi multipla.
Prevalenza globale della sclerosi multipla per 100 000 abitanti (Fonte: Multiple sclerosis international federation[24]):

     200-240

     150-200

     100-150

     0-100

     Dato non conosciuto

La Sclerosi multipla[25] è una patologia autoimmune che colpisce il sistema nervoso e che è diffusa soprattutto tra le popolazioni europoidi. La incidenza di questa patologia tra i sardi è elevata e comparabile solo con quella delle popolazioni del nord Europa o di ascendenza nord europea. Questo contrasta con l'ipotesi di un cline di incidenza nord-sud in Europa che potrebbe essere correlato ad un qualche fattore ambientale eziologico ancora sconosciuto.

Inoltre, dall'analisi della ricorrenza della malattia nei fratelli di numerosi pazienti, unitamente ad altri elementi epidemiologici o di rischio quali il sesso, l'età di esordio, il luogo di nascita e la presenza di altri familiari affetti oltre i fratelli si è osservato un maggior rischio di incidenza nei fratelli dei pazienti rispetto alla popolazione generale. In aggiunta, per valutare la presenza di familiarità tra pazienti non imparentati, 11 individui provenienti da un singolo paese sono stati correlati genealogicamente tra loro mediante pedigree, rivelando che discendevano tutti da sole 3 coppie di antenati[26]. In generale l'aumento dell'incidenza tra persone che condividono parte del patrimonio genetico starebbe ad indicare un effetto genetico nella manifestazione della malattia. Queste evidenze suggeriscono che geni di suscettibilità alla sclerosi multipla fanno parte del pool genico dei sardi sulla base della condivisione di varianti genetiche per discesa da comuni progenitori.

Beta Talassemia[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Anemia mediterranea.

La beta talassemia, detta anche anemia mediterranea, è una delle patologie ereditarie più diffuse in Sardegna, in particolare nel meridione dell'isola. Si caratterizza per l'assenza o il deficit della sintesi delle catene di betaglobina che codificano l'emoglobina, proteina globulare essenziale per il trasporto dell'ossigeno ai vari tessuti dell'organismo.

Longevità[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Zona blu.

In Sardegna è presente un'intensa attività di ricerca sulla genetica che coinvolge la popolazione (caratterizzata da un patrimonio genetico omogeneo) e che riguarda sostanzialmente due progetti:

  • Progetto "ProgeNIA" - Utilizzo della popolazione sarda, per la sua omogeneità, per lo studio dei tratti fenotipici legati all'invecchiamento, e di malattie complesse[27];
  • Progetto "AKeA" - Studio dei marcatori della salute e della longevità dei Sardi.
  • Attività svolta dalla SHARDNA s.p.a[28]

Il Progetto "ProgeNIA", iniziato nel novembre del 2001[29], è nato dalla collaborazione tra il Consiglio Nazionale delle Ricerche, il National Institute of Aging degli Stati Uniti (che lo finanzia interamente) ed il National Institute of Health (NIA-NIH); vede la partecipazione attiva degli abitanti di Lanusei, Ilbono, Arzana ed Elini (doveva concludersi entro il 2005, ma è stato rifinanziato fino al 2011)[30].

Gli studi del Progetto Progenia mirano a identificare i geni e i fattori ambientali responsabili dell'invecchiamento dell'uomo.[31] ed hanno portato alla scoperta dell'esistenza di una relazione tra adiposità, circonferenza della vita e quantità di insulina presente nell'individuo. È stato dimostrato inoltre che nella formazione del colesterolo l'ereditarietà è responsabile per il 40% mentre l'ambiente (il cibo e lo stile di vita) per il 60%. Si è rilevato poi che negli anziani longevi l'ereditarietà ha più peso nelle donne rispetto agli uomini e che, a seconda di come si combinano una serie di caratteristiche di vita e di stato di salute, l'influenza dei geni si fa sentire più o meno tardivamente."[32].

Sulla rivista scientifica Plos Genetics sono stati pubblicati i risultati ottenuti dagli studi condotti sull’Ereditarietà delle caratteristiche cardiovascolari e di tratti della personalità su 6148 sardi[33] e sui geni responsabili dell'obesità[34]. Oltre alle scoperte sull'obesita, gli studi sui volontari che partecipano al progetto Progenia hanno portato alla scoperta del gene responsabile della variazione dell'acido urico[35], di un gene responsabile per l'altezza[36], e di 7 nuovi geni del colesterolo[37].

Il progetto "AKeA" (acronimo di "A Kent'Annos", tradizionale augurio sardo che significa "a cent'anni"), basato sugli studi effettuati a partire dal 1997 dal team del Prof. Luca Deiana e presentato ufficialmente nel febbraio 2002[38], fa capo alla cattedra di Biochimica Clinica dell'Università di Sassari e vede la collaborazione del Max-Planck Institute for Demographic Research di Rostock, in Germania e dalla Duke University della Carolina del Nord, negli USA. Il monitoraggio viene fatto su tutta la popolazione sarda.

I risultati dello studio "AKeA" sono stati pubblicati[39] e presentati in vari simposi internazionali che hanno visto la partecipazione di ricercatori di tutto il mondo, giunti nell'isola per studiare il DNA dei Sardi, ed hanno suscitato anche l'interesse dei mass-media.

In Sardegna, infatti, è stata constatata la presenza di numerosi ultracentenari (nel luglio del 2007 erano più di 330), in media circa 22 ogni centomila abitanti, contro una media tra gli 8 e i 10 in altre parti del mondo[40]. Questo rapporto risulta in crescita col passare del tempo, dal momento che nel periodo '97-'99 la media era di 13,5 ultracentenari, e nel 2000 era salita a 19[41].

Sono state individuate delle zone interne ad alta concentrazione di longevi, e si è scoperto che il rapporto maschi/femmine ultracentenari in Sardegna è ben diverso da quello presente altrove. Se nel resto d'Italia ed in occidente il rapporto è di 1 a 4, se non addirittura di 1 a 7, nell'Isola è generalmente al di sotto di 1 a 2, per diventare paritetico nelle aree interne[42].

Sono state formulate molte spiegazioni di questa particolarità, come la qualità della vita o un particolare regime alimentare, ma principalmente gli studiosi sono interessati ad analizzare specifici fattori genetici che interagirebbero in concomitanza con i fattori ambientali.

L'Isola vanta alcuni primati:

  • l'uomo più vecchio del mondo, attestato dal Guinness dei Primati 2001. Antonio Todde (chiamato Tziu Antoni), nato a Tiana (NU) il 22 gennaio 1889, è scomparso il 3 gennaio del 2002, poche settimane prima del compimento del 113º compleanno; attribuiva la sua longevità al bicchiere di buon vino rosso che beveva ogni giorno[43].
  • l'uomo più vecchio d'Europa, e al terzo posto in tutto il mondo, nel 2003. Giovanni Frau, nato a Orroli (CA) il 29 dicembre 1890, è scomparso il 19/06/2003 all'età di 112 anni.[44]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Lampis R, Morelli L, Congia M, Macis MD, Mulargia A, Loddo M, De Virgiliis S, Marrosu MG, Todd JA, Cucca F. The inter-regional distribution of HLA class II haplotypes indicates the suitability of the Sardinian population for case-control association studies in complex diseases. Hum Mol Genet. 2000 Dec 12;9(20):2959-65.
  2. ^ a b c Francalacci P, Morelli L, Underhill PA, Lillie AS, Passarino G, Useli A, Madeddu R, Paoli G, Tofanelli S, Calo CM, Ghiani ME, Varesi L, Memmi M, Vona G, Lin AA, Oefner P, Cavalli-Sforza LL. Peopling of three Mediterranean islands (Corsica, Sardinia, and Sicily) inferred by Y-chromosome biallelic variability. Am J Phys Anthropol. 2003 Jul;121(3):270-9.
  3. ^ Cappello N, Rendine S, Griffo R, Mameli GE, Succa V, Vona G, Piazza A. Genetic analysis of Sardinia: I. data on 12 polymorphisms in 21 linguistic domains. Ann Hum Genet. 1996 Mar;60(Pt 2):125-41.
  4. ^ Piras et al., Genome-wide scan with nearly 700 000 SNPs in two Sardinian sub-populations suggests some regions as candidate targets for positive selection
  5. ^ Eaves IA, Merriman TR, Barber RA, Nutland S, Tuomilehto-Wolf E, Tuomilehto J, Cucca F, Todd JA. The genetically isolated populations of Finland and Sardinia may not be a panacea for linkage disequilibrium mapping of common disease genes Nat Genet. 2000 Jul;25(3):320-3.
  6. ^ Angius A, Bebbere D, Petretto E, Falchi M, Forabosco P, Maestrale B, Casu G, Persico I, Melis PM, Pirastu M., Not all isolates are equal: linkage disequilibrium analysis on Xq13.3 reveals different patterns in Sardinian sub-populations. Hum Genet. 2002 Jul;111(1):9-15. .
  7. ^ Torroni A, Bandelt HJ, Macaulay V, Richards M, Cruciani F, Rengo C, Martinez-Cabrera V, Villems R, Kivisild T, Metspalu E, Parik J, Tolk HV, Tambets K, Forster P, Karger B, Francalacci P, Rudan P, Janicijevic B, Rickards O, Savontaus ML, Huoponen K, Laitinen V, Koivumaki S, Sykes B, Hickey E, Novelletto A, Moral P, Sellitto D, Coppa A, Al-Zaheri N, Santachiara-Benerecetti AS, Semino O, Scozzari R. A signal, from human mtDNA, of postglacial recolonization in Europe. Am J Hum Genet. 2001 Oct;69(4):844-52.
  8. ^ Ancient genomes link early farmers to Basques, phys.org, 7 settembre 2015. URL consultato il 2 novembre 2016.
  9. ^ Ancient DNA reveals genetic relationship between today’s Sardinians and Neolithic Europeans, Hudson Alpha Institute for Biotechnology
  10. ^ Keller at al 2011, Nature
  11. ^ Mathieson et al 2015, Nature
  12. ^ supp. info (p.16)
  13. ^ A Common Genetic Origin for Early Farmers from Mediterranean Cardial and Central European LBK Cultures, Olalde et al 2015, Molecular Biology and Evolution
  14. ^ Gamba et al 2014, Genome flux and stasis in a five millennium transect of European prehistory, Nature
  15. ^ Omrak et al 2016, Genomic Evidence Establishes Anatolia as the Source of the European Neolithic Gene Pool, Current Biology, Volume 26, Issue 2, p270–275, 25 January 2016
  16. ^ Haak et al 2015, Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe
  17. ^ supp. info (p.120)
  18. ^ AA.VV., Analysis of two Sardinian isolates: Carloforte, Benetutti
  19. ^ a b AA.VV., Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe
  20. ^ European Journal of Human Genetics - From surnames to the history of Y chromosomes: the Sardinian population as a paradigm
  21. ^ Università degli studi di Pavia - News ed eventi: Dai Genetisti dell'Università di Pavia nuove ipotesi sul ripopolamento post-glaciale dell'Europa
  22. ^ AA.VV., Ancient human genomes suggest three ancestral populations for present-day Europeans
  23. ^ Charleston W.K. Chiang et al., 2016 Population history of the Sardinian people inferred from whole-genome sequencing
  24. ^ (EN) Atlas of MS database, Multiple sclerosis international federation. URL consultato il 12 novembre 2012 (archiviato dall'url originale il 15 ottobre 2012).
  25. ^ OMIM#126200
  26. ^ Marrosu MG, Lai M, Cocco E, Loi V, Spinicci G, Pischedda MP, Massole S, Marrosu G, Contu P. Genetic factors and the founder effect explain familial MS in Sardinia. Neurology. 2002 Jan 22;58(2):283-8.
  27. ^ Utilizzo della popolazione sarda, per la sua omogeneità, per lo studio dei tratti fenotipici legati all'invecchiamento, e di malattie complesse[collegamento interrotto], CNR
  28. ^ Copia archiviata, su shardna.com. URL consultato il 22 aprile 2009 (archiviato dall'url originale il 23 marzo 2009).
  29. ^ vedi 5000 volontari sardi per trovare l'elisir di lunga vita, Ufficio stampa del CNR
  30. ^ Roberto Paracchini, Progenia, la ricerca sulla lunga vita Archiviato il 7 dicembre 2008 in Internet Archive., L'espresso, 9 giugno 2006 e Andrea Mameli Progenia e la genetica dei sardi, L'Unione sarda, 14 luglio 2007.
  31. ^ Progenia, la ricerca. Sulla lunga vita. Archiviato il 23 gennaio 2008 in Internet Archive., La Nuova Sardegna, 9 giugno 2006.
  32. ^ Roberto Paracchini, Progenia, la ricerca sulla lunga vita Archiviato il 7 dicembre 2008 in Internet Archive., L'espresso, 9 giugno 2006.
  33. ^ (EN) AA VV Heritability of Cardiovascular and Personality Traits in 6,148 Sardinians[collegamento interrotto] e Nei geni scritto anche se siamo ansiosi o ottimisti. 4 dicembre 2006
  34. ^ (EN) Scuteri, Sanna et al, Genome-Wide Association Scan Shows Genetic Variants in the FTO Gene Are Associated with Obesity-Related Traits Archiviato il 22 febbraio 2008 in Internet Archive. e Roberto Paracchini, Scoperto in Sardegna il gene dell'obesità Archiviato il 21 ottobre 2007 in Internet Archive., La Nuova Sardegna, 1º settembre 2007
  35. ^ (EN) Li, Sanna et al http://genetics.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pgen.0030194[collegamento interrotto] The GLUT9 Gene Is Associated with Serum Uric Acid Levels in Sardinia and Chianti Cohorts
  36. ^ (EN) Sanna, Jackson et al http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/abs/ng.74.html Common variants in the GDF5-UQCC region are associated with variation in human height e http://linguaggio-macchina.blogspot.com/2008/01/unione-sarda.html
  37. ^ (EN) Willer, Sanna et al http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/abs/ng.76.html Newly identified loci that influence lipid concentrations and risk of coronary artery disease e http://linguaggio-macchina.blogspot.com/2008/01/unione-sarda.html
  38. ^ Si chiama AKEA la nuova ricerca sulla longevità dei sardi[collegamento interrotto], Il Messaggero Sardo, marzo 2002.
  39. ^ (EN) M. Poulain, G. M. Pes, C. Grasland, C. Carru, L. Ferrucci, G. Baggio, C. Franceschi, L. Deiana, Identification of a geographic area characterized by extreme longevity in the Sardinia island: the AKEA study, Experimental Gerontology, 39 (2004), 1423-1429.
  40. ^ Pier Giorgio Pinna, Nell'isola dei centenari può succedere di tutto, La Nuova Sardegna, 26 luglio 2007
  41. ^ Celestino Tabasso, Akea: un microscopio puntato sul mistero dei centenari sardi, L'Unione sarda, 12 maggio 2006.
  42. ^ Giancarlo Bulla, Una terra di ultracentenari, La Nuova Sardegna, 14 maggio 2006.
  43. ^ (EN) World's 'oldest man' dies, BBC News, 5 gennaio 2002.
  44. ^ vedi i centenari di Orroli Archiviato il 28 aprile 2009 in Internet Archive.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]