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Il microbiota intestinale

L’intestino umano rappresenta uno degli ecosistemi microbici con la maggiore densità di popolazione presente in natura. Le dimensioni del microbiota intestinale umano, con un carico di 10¹³-10¹⁴ microrganismi ed un peso pari a circa 1 kg, superano di gran lunga quelle delle altre comunità microbiche associate alle superfici del corpo umano[11].

I microrganismi del microbiota comunicano usando segnali chimici o interagendo direttamente tra di loro, e fanno la stessa cosa con le cellule del nostro organismo: è una interrelazione microbiota-ospite molto stretta di cui ancora si conoscono pochi dettagli. Molte funzioni del microbiota intestinale derivano quindi da questa grandissima capacità di comunicazione, che consente ad esempio di: Influenzare l’omeostasi, lo sviluppo e la fisiologia del corpo umano, ed il normale metabolismo; modulare il sistema immunitario; influenzare la suscettibilità alle malattie agendo come una vera e propria “barriera” nei confronti di microrganismi patogeni esterni

Brock. Biologia dei microrganismi. Vol3, microbiologia biomedica. (2012)

È innanzitutto necessario sottolineare che il microbiota intestinale è legato all’età: l’organismo cerca da sé di mantenere un equilibrio adeguato della composizione microbica, soprattutto nella fase centrale della vita. Nei primi due anni, questo equilibrio è molto più instabile e viene addirittura a mancare negli anziani, nei quali assistiamo a variazioni significative del microbiota. Ma anche negli adulti il microbiota ha piccole variazioni giornaliere, condizionate soprattutto dall’alimentazione.

Alla nascita il tratto digerente dei neonati è essenzialmente sterile e viene colonizzato immediatamente, a partire dal parto, dai microrganismi materni con cui entra in contatto transitando nel canale del parto [5].

In una fase successiva l’acquisizione dei batteri avviene tramite l’allattamento, l’ambiente, ed infine i cibi che verranno ingeriti nel tempo. I tratti digerenti di neonati partoriti con cesareo vengono colonizzati inizialmente da batteri presenti nell’ambiente, non venendo in contatto con quelli della madre, e similmente i neonati non allattati naturalmente saranno maggiormente colonizzati da batteri ambientali piuttosto che da quelli di derivazione materna [6]. Come si evince dallo studio di Stewart et al., basato sul più grande studio clinico sul microbioma infantile fino a oggi (Environmental Determinants of Diabetes in the Young – TEDDY)[8], la composizione del microbiota intestinale cambia nel tempo in 3 fasi: fase di sviluppo (3-14 mesi di età), fase di transizione (15-30 mesi) e fase stabile (31-46 mesi)[7]. Un altro dato molto interessante indica che le specie Bifidobacterium dominano durante la fase di sviluppo e che l’allattamento al seno è associato a livelli più elevati di Bifidobatteri, mentre lo svezzamento porta a un aumento della diversità microbica[7,1]. La nascita vaginale è associata a un aumento di Bacteroides, mentre altri fattori, come la convivenza con fratelli o animali domestici, influenzano i profili del microbiota intestinale[7,1].

SekirovI et al., Gut Microbiota in Health and Disease. Physiological Reviews (2010)

La Tipizzazione del microbiota intestinale ha evidenziato la presenza di tre varianti predominanti indicate come Enterotipi. In ogni enterotipo è possibile riscontrare la prevalenza di una certa specie batterica con un’alta abbondanza relativa rispetto alle altre.

Ciascun Enterotipo possiede caratteristiche filogenetiche e funzionali differenti e sono definiti in base alla maggiore abbondanza relativa di uno di questi tre generi batterici: Bacteroides, Prevotella, Ruminococcus [4].

  • Enterotipo 1: (Bacteroides) associato ad una maggiore degradazione dei carboidrati e delle proteine
  • Enterotipo 2: (Prevotella) associato ad una maggiore degradazione delle glicopreteine della mucina     e dei polisaccaridi vegetali
  • Enterotipo 3: (Ruminococcus) associato ad una maggiore degradazione dei carboidrati e della mucina.
Arumugam M , et al. Enterotypes of the human gut microbiome Nature (2011)

Molti studi pongono l’interesse sul ruolo del microbiota in alcune malattie e come intervenire a scopo preventivo o curativo. Le conoscenze sono però ancora limitate. Alcuni studi hanno messo in luce gli effetti positivi o negativi di determinati microrganismi e teoricamente, arricchendo il microbiota intestinale di batteri “buoni” a scapito dei batteri “cattivi”, si promuove un buono stato di salute. Tuttavia, non può esistere un microbiota ideale uguale per tutti: i geni e le caratteristiche individuali hanno un ruolo determinante. Studi sull’uso dei prebiotici (sostanze che promuovono la crescita selettiva di batteri) hanno mostrato che la risposta è personale e dipende dalla composizione iniziale del microbiota intestinale. L’industria dei probiotici (volgarmente e ingiustamente chiamati fermenti lattici, ndr) è in fiorente attività, eppure i dati sull’efficacia dei probiotici in condizioni patologiche indicano che non si tratta di un tipo di intervento generalizzabile. Plasmare il microbiota solo modificando l’alimentazione appare ancora molto complicato, però mettendo insieme le nuove conoscenze derivati dalle scienze dell’alimentazione e metagenomica si potrebbero elaborare interventi individuali in cui la nutrizione personalizzata dovrà di conseguenza tenere conto anche del tipo di microbiota della persona interessata.

In una popolazione sana, i phyla microbici variano nei vari distretti, mentre le vie metaboliche rimangono stabili 

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