La tragica storia di Charlie Gard, il bambino inglese di 11 mesi deceduto due anni fa, ha acceso i riflettori su un malattia rara, che fa parte di una classe più ampia di malattie genetiche, ancora poco conosciute, le malattie mitocondriali.
Oggi, grazie a uno studio condotto sui topi e pubblicato sulla rivista Science Signaling, sappiamo che le mutazioni nel DNA dei mitocondri – le unità energetiche delle cellule – influenzano sia il microbiota intestinale sia le malattie a esso collegate.
Sia il DNA mitocondriale (mtDNA) sia, in larga parte, il microbiota intestinale sono ereditati dalla madre. Ogni cellula del corpo di una persona contiene centinaia di mitocondri e mtDNA ereditati per via materna. I mitocondri non solo producono la maggior parte dell’energia necessaria alla cellula, ma generano anche molte delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) della cellula.
Studi precedenti hanno collegato le alterazioni nel microbiota intestinale a varie condizioni come il diabete e l’autismo. Queste condizioni sono anche legate alle variazioni nel modo in cui i mitocondri producono energia determinate geneticamente. Non è chiaro se il microbiota intestinale o i cambiamenti nel mtDNA contribuiscano all’insorgenza delle malattie.
Così un gruppo di ricercatori guidati da Tal Yardeni, presso il Children’s Hospital di Philadelphia, negli Stati Uniti, ha deciso di studiare la relazione tra la diversità nella composizione del microbiota e il mtDNA.
Squilibri batterici
I ricercatori hanno analizzato la diversità del microbiota intestinale in topi con diverse mutazioni del mtDNA. I topi con mutazioni che potenziavano la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) hanno mostrato una maggiore abbondanza di Bacteroidetes, la famiglia batterica dell’intestino più comune nei topi, e una diminuzione della diversità complessiva del microbioma, in particolare di Firmicutes come Clostridiales, Lachnospiraceae e Ruminococcaceae.
Per capire se il mtDNA determina la composizione delle comunità del microbiota intestinale, il team ha esaminato i cuccioli di topo allevati da madri adottive con una diversa composizione di microbi intestinali.
Una volta che i cuccioli sono stati svezzati, il loro microbiota si è spostato da quello delle loro madri adottive verso la composizione associata al loro profilo di mtDNA.
Ridurre i ROS
La riduzione dei livelli di ROS – geneticamente o con un supplemento antiossidante – aumenta la diversità microbica intestinale, con una diminuzione media del 25% di Bacteroidetes e un aumento equivalente nell’abbondanza di Firmicutes.
I risultati supportano l’idea che le mutazioni nel mtDNA ereditate per via materna influenzino sia il microbiota intestinale sia le malattie a esso correlate. Inoltre, suggeriscono che le malattie che sono state collegate ai cambiamenti nella composizione dei batteri intestinali possono beneficiare di un trattamento antiossidante.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
