Storia genetica della Sardegna

(Reindirizzamento da Eredità genetica dei Sardi)

La genetica della popolazione della Sardegna consiste nello studio del pool genico degli isolani 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

La posizione geografica della Sardegna e la montuosità del suo territorio hanno fatto sì che nella popolazione sarda si siano venute a creare particolari caratteristiche antropologiche e geniche, per via di fenomeni quali l'isolamento, l'endogamia e processi evolutivi come la deriva genetica, in maniera analoga ad altre popolazioni europee come i baschi, i lapponi e gli islandesi[1].

Dimensione della popolazione ancestrale modifica

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

Presenza di alta variabilità interindividuale, ma bassa variabilità tra subpopolazioni geografiche o linguistiche[2] (con la possibile eccezione della Gallura[3]). 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[4][5], mentre l'intera popolazione sarda presenterebbe livelli di eterogeneità paragonabili a quelli delle popolazioni continentali.[6] Solo alcune sottopopolazioni (ad esempio quella dell'Ogliastra) caratterizzate da un elevato grado di isolamento e di omogeneità sarebbero adatte a questo scopo.[7]

Flusso genico modifica

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, a partire dal Paleolitico superiore[8] e dal Mesolitico[9].

 
Migrazioni preistoriche in Europa e in Sardegna ricostruite attraverso lo studio del DNA antico. L'isola è la regione europea meno coinvolta dai flussi migratori post-neolitici

Comparazioni tra il DNA antico e moderno hanno permesso di stabilire che l'attuale popolazione isolana, assieme a quella basca[10], è quella che ha meglio conservato le caratteristiche genetiche dei primi agricoltori neolitici europei[11][12][13][14][15][16][17][18][19].

 
Analisi delle componenti principali dei genomi sardi antichi analizzati. I sardi moderni mostrano una maggiore vicinanza con i campioni del 3500-1000 a.C.

I sardi, tra gli italiani, sono i più simili agli individui che vivevano nella stessa area nel Mesolitico, nel Neolitico e nell'Età del bronzo.[20]

I dati ricavati dallo studio sul DNA autosomico evidenziano poi un consistente flusso genico operato dai popoli colonizzatori delle epoche storiche, ossia dal I millennio a.C. in poi, in particolare dal Nord (~25-50%) e dall'Est (~5-15%) del Mar Mediterraneo, benché la componente genetica associata ai protosardi sia ancora predominante in tutte le regioni dell'isola (~50-65%)[21][22].

  Lo stesso argomento in dettaglio: Distanza genetica.

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[3][21][23]. I nativi della provincia di Olbia-Tempio mostrano infatti la più alta percentuale della componente del "Mediterraneo settentrionale" (che comprende popolazioni quali còrsi, lombardi, toscani, francesi, baschi e spagnoli[21]) in Sardegna (~50%)[22] e sono, tra i sardi, i più vicini alle popolazioni continentali, sebbene prossimi agli altri sardi, in particolare della provincia di Sassari[21], mentre la popolazione di Carloforte risulta geneticamente più vicina a quelle della penisola italiana, in particolare liguri, che a quelle circostanti[23].

Gli abitanti di Alghero, città di lingua catalana, sono invece più vicini ai sardi che ai catalani[24].

Selezione modifica

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

 
Analisi delle componenti principali delle moderne popolazioni europee e mediterranee in Europa, Nord Africa e Medio Oriente
 
Indice di fissazione. In tonalità di arancio le popolazioni con una maggior eredità genetica condivisa con i sardi

In conclusione si può quindi affermare che i geni dei sardi si inquadrano perfettamente nell'ambito del pool genico europeo, in particolare dell'Europa occidentale[25], con grosse differenze però in termini di:

 
Monte Perda Liana e monte Tonneri, massiccio del Gennargentu

«Nello specifico, troviamo che l'aumentare del livello di isolamento (rappresentato dall'aumento del livello di ascendenza dall'area del Gennargentu), è correlato con un maggior segnale di ascendenza dai primi agricoltori europei e dai cacciatori-raccoglitori occidentali, mentre i sardi meno isolati hanno un segnale più forte di ascendenza dai pastori della steppe occidentali»

Malattie genetiche frequenti modifica

Sclerosi multipla modifica

  Lo stesso argomento in dettaglio: Sclerosi multipla.
 
Prevalenza globale della sclerosi multipla per 100 000 abitanti (Fonte: Multiple sclerosis international federation[32]):

     200-240

     150-200

     100-150

     0-100

     Dato non conosciuto

La Sclerosi multipla[33] 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[34]. 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

  Lo 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

  Lo 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;
  • Progetto "AKeA" - Studio dei marcatori della salute e della longevità dei Sardi.
  • Attività svolta dalla SHARDNA s.p.a[35]

Il Progetto "ProgeNIA", iniziato nel novembre del 2001[36], 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)[37].

Gli studi del Progetto Progenia mirano a identificare i geni e i fattori ambientali responsabili dell'invecchiamento dell'uomo.[38] 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."[39].

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[40] e sui geni responsabili dell'obesità[41]. 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[42], di un gene responsabile per l'altezza[43], e di 7 nuovi geni del colesterolo[44].

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, 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[45] 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[46]. 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[47].

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[48].

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[49].
  • 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.[50]

Note modifica

  1. ^ Cavalli-Sforza, Luca; Menozzi, Paolo; Piazza, Alberto (1994). The History and Geography of Human Genes. Princeton University Press, pp. 272
  2. ^ 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.
  3. ^ a b 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.
  4. ^ 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.
  5. ^ 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.
  6. ^ 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.
  7. ^ 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. .
  8. ^ 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.
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  22. ^ a b Marcus et al. (2020), Supplementary Information p.47
  23. ^ a b AA.VV., Analysis of two Sardinian isolates: Carloforte, Benetutti
  24. ^ P. Moral et al., Genetic data on Alghero population (Sardinia): contrast between biological and cultural evidence Am J Phys Anthropol. 1994 Apr.
  25. ^ A. Raveane et al. ,Population structure of modern-day Italians reveals patterns of ancient and archaic ancestries in Southern Europe.Sci.Adv.5,eaaw3492(2019).DOI:10.1126/sciadv.aaw3492
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  27. ^ Y-chromosome and Surname Analyses for Reconstructing Past Population Structures: The Sardinian Population as a Test Case, su mdpi.com. URL consultato il 30 settembre 2023.
  28. ^ (EN) Qiaomei Fu, Cosimo Posth, Mateja Hajdinjak, Martin Petr, Swapan Mallick, Daniel Fernandes, Anja Furtwängler, Wolfgang Haak e Matthias Meyer, The genetic history of Ice Age Europe, in Nature, vol. 534, n. 7606, 2016, pp. 200–205, Bibcode:2016Natur.534..200F, DOI:10.1038/nature17993, ISSN 0028-0836 (WC · ACNP), PMC 4943878, PMID 27135931.
  29. ^ Università degli studi di Pavia - News ed eventi.: Dai Genetisti dell'Università di Pavia nuove ipotesi sul ripopolamento post-glaciale dell'Europa
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  31. ^ Charleston W.K. Chiang et al., 2018, Genomic history of the Sardinian population
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  37. ^ Roberto Paracchini, Progenia, la ricerca sulla lunga vita (archiviato dall'url originale il 7 dicembre 2008)., L'Espresso, 9 giugno 2006 e Andrea Mameli Progenia e la genetica dei sardi., L'Unione Sarda, 14 luglio 2007.
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  42. ^ (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
  43. ^ (EN) Sanna, Jackson et al https://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 https://linguaggio-macchina.blogspot.com/2008/01/unione-sarda.html
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  46. ^ Pier Giorgio Pinna, Nell'isola dei centenari può succedere di tutto., La Nuova Sardegna, 26 luglio 2007
  47. ^ Celestino Tabasso, Akea: un microscopio puntato sul mistero dei centenari sardi., L'Unione Sarda, 12 maggio 2006.
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Voci correlate modifica