La prevalenza globale di obesità e diabete sta aumentando in modo allarmante, rendendo necessario lo sviluppo di nuove strategie di trattamento. Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che gli acidi biliari intestinali e i metaboliti microbici interagiscono tra loro in modo da regolare il metabolismo del glucosio nei topi.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, potrebbero spiegare in particolare come gli acidi biliari contribuiscono agli effetti benefici che la chirurgia bariatrica ha sui livelli di zucchero nel sangue.
Diabete e microbioma
Il diabete di tipo 2 è una malattia caratterizzata da alti livelli della glicemia che possono portare a gravi complicazioni come cecità e insufficienza renale. La chirurgia bariatrica è il trattamento più efficace per l’obesità e il diabete, ma solo l’1% dei pazienti idonei si sottopone all’intervento chirurgico a causa di barriere di accesso e preoccupazioni sulla sua invasività.
Studi precedenti hanno dimostrato che gli acidi biliari possono regolare i livelli di zucchero nel sangue dopo la chirurgia bariatrica, offrendo potenziali benefici terapeutici.
Ad esempio, sia nei topi sia nell’uomo, i livelli dell’acido litocolico (LCA) diminuiscono nell’intestino a seguito di un tipo di intervento chirurgico bariatrico chiamato sleeve gastrectomy.
Per studiare come gli acidi biliari contribuiscono agli effetti benefici della chirurgia bariatrica, i ricercatori guidati da Yingjia Chen del Brigham and Women’s Hospital di Boston hanno nutrito i topi con una dieta ricca dell’acido biliare secondario LCA per sei settimane. Gli acidi biliari secondari vengono prodotti nel colon a partire dagli acidi biliari primari attraverso l’azione dei batteri intestinali.
Metabolismo alterato
La dieta a base di LCA ha portato a un accumulo di questo acido biliare nell’intestino dei topi, con concentrazioni simili a quelle riscontrate nell’intestino umano, a un aumento della glicemia e a una maggiore resistenza all’insulina, il che suggerisce che alti livelli di LCA compromettono la regolazione del glucosio.
La produzione di LCA da parte dei batteri nell’intestino si basa sul gene baiCD, che produce una proteina chiave coinvolta nella sua biosintesi. I ricercatori hanno scoperto che i topi sottoposti a sleeve gastrectomy presentavano bassi livelli di LCA e una ridotta espressione del gene baiCD nell’intestino tenue.
Nei campioni fecali umani raccolti dopo la sleeve gastrectomy, il team ha osservato una riduzione dell’abbondanza di batteri Clostridiales, che producono LCA. La coltura di Clostridium scindens con il contenuto dell’intestino tenue dopo sleeve gastrectomy ha inibito la produzione di LCA e l’espressione di baiCD.
Questi risultati suggeriscono che i composti solubili presenti nell’intestino tenue possono sopprimere la produzione di LCA.
Regolazione del metabolismo del glucosio
Successivamente, i ricercatori hanno analizzato gli acidi biliari secondari presenti nell’intestino tenue dei topi sottoposti a sleeve gastrectomy, rilevando alti livelli di acido taurodesossicolico (TDCA).
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che il TDCA inibisce la produzione di LCA e l’espressione del gene baiCD nei batteri C. scindens coltivati in vitro. I ricercatori hanno scoperto inoltre che il trattamento di topi obesi con TDCA è in grado di ridurre i livelli di LCA e di migliorare i valori della glicemia in modo dipendente dal microbiota.
I risultati suggeriscono dunque che la capacità del TDCA di inibire la produzione di LCA potrebbe essere utilizzata per sviluppare nuovi trattamenti per malattie come il diabete di tipo 2 e i tumori del colon e del fegato, che sono caratterizzati da elevati livelli di questo acido biliare.
