La vitamina A, o retinolo, e il suo derivato acido retinoico sono essenziali per molti processi biologici tra cui la vista, la crescita, la riproduzione e l’immunità.
Una nuova ricerca condotta su modelli murini suggerisce che i batteri intestinali possono regolare la fisiologia dell’ospite metabolizzando questa vitamina.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, potrebbero quindi favorire lo sviluppo di terapie a base di probiotici in grado di aumentare i livelli dei derivati della vitamina A e trattare varie condizioni tra cui disturbi infiammatori e tumori della pelle e invecchiamento cutaneo.
Microbiota e vitamina A
Precedenti studi hanno dimostrato che i batteri intestinali possono integrare l’attività degli enzimi che nei mammiferi convertono la vitamina A introdotta con la dieta in acido retinoico. «Tuttavia, il potenziale metabolico della vitamina A prodotta dal microbiota intestinale non è stato ancora valutato utilizzando approcci metabolomici mirati, in grado cioè di quantificare in un unico campione più metaboliti contemporaneamente», affermano i ricercatori.
Per valutare, in particolare, se i batteri intestinali possano trasformare la vitamina A in metaboliti attivi, il team di ricercatori, guidato da Nina Isoherrannen della University of Washington e Shipra Vaishnava della Brown University di Providence, ha identificato e quantificato mediante cromatografia liquida-spettrometria di massa i singoli retinoidi isolati dall’intestino cieco dei topi.
Vitamina A, intestino e antibiotici
I ricercatori hanno osservato che il trattamento con antibiotici causa una drastica riduzione della maggior parte dei metaboliti della vitamina A e che i topi germ-free sono caratterizzati da concentrazioni sostanzialmente inferiori di retinoidi attivi.
«I nostri dati suggeriscono che i batteri del microbiota intestinale hanno il potenziale metabolico per trasformare la vitamina A introdotta con la dieta in retinolo», affermano i ricercatori.
Per identificare i microbi che possiedono questa attività metabolica, il team ha trattato i topi con vancomicina, antibiotico che agisce contro Clostridia e Bacteroidia, o neomicina, che agisce invece contro i proteobatteri: nei topi trattati con vancomicina sono stati osservati i livelli intestinali più bassi di derivati della vitamina A, mentre il trattamento con neomicina non ha influenzato i livelli di retinoidi nell’intestino.
Ripristino dei retinoidi intestinali
Ulteriori esperimenti condotti in vitro hanno rivelato che i batteri intestinali, in particolare i lattobacilli, possono metabolizzare la vitamina A introdotta con la dieta indipendentemente dall’ospite.
Alcuni lattobacilli, come Lactobacillus intestinalis, possiedono infatti enzimi che consentono loro di metabolizzare la vitamina A.
Il trasferimento di L. intestinalis nell’intestino dei topi trattati con vancomicina ha ripristinato i livelli di acido retinoico e promosso l’espressione di geni sensibili all’acido retinoico.
Conclusioni
In futuro saranno necessari ulteriori studi per determinare esattamente quali batteri sono necessari per la conversione della vitamina A in acido retinoico e quali effetti hanno sull’ospite.
«Capire come i microbi comunicano con i loro ospiti tramite l’acido retinoico di origine batterica consentirà di descrivere meglio come il nostro organismo interagisce con tutti i microbi – patogeni e commensali – e di sviluppare nuovi trattamenti per le malattie correlate al microbiota» concludono i ricercatori.
