Gli squilibri nel microbiota intestinale possono causare molti problemi di salute, tra cui condizioni infiammatorie, metaboliche e neurologiche.
I risultati di un recente studio, pubblicato su Cell Host & Microbe, contribuiscono a migliorare la nostra comprensione della complessità genetica del microbiota intestinale umano e delle sue implicazioni per la salute dell’ospite.
Lo studio evidenzia anche la necessità di ulteriori ricerche sulla resistenza agli antibiotici e sui trattamenti personalizzati basati sulla composizione del microbiota in quanto, sebbene i batteri appartenenti alla stessa specie abbiano una somiglianza genetica del 95%, i singoli ceppi possono mostrare vari gradi di patogenicità.
Questa diversità deriva da mutazioni e trasferimento genico tra microbi. Le analisi dei pangenomi, ovvero l’insieme di tutti i geni dei ceppi appartenenti alla stessa specie, forniscono una visione più completa del microbiota intestinale rispetto agli studi tradizionali.
I ricercatori guidati da Saar Shoer del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, hanno quindi analizzato oltre 240.000 sequenze genomiche da 728 specie microbiche presenti nell’intestino umano, creando pangenomi per ogni specie.
Variabilità microbica
I ricercatori hanno osservato un’elevata diversità genetica all’interno delle specie batteriche, il che suggerisce la capacità del microbiota intestinale di adattarsi ai cambiamenti ambientali.
L’analisi ha anche rivelato che i microbi intestinali possono svolgere un’ampia varietà di funzioni, contribuendo alla salute umana in generale.
Il team ha categorizzato i geni in tre gruppi:
- core genes, che sono essenziali per le funzioni di base
- shell genes, che compaiono in alcuni ma non in tutti i ceppi
- cloud genes, che si trovano in pochissimi ceppi e consentono ai batteri di adattarsi ai cambiamenti ambientali.
I ricercatori hanno inoltre identificato più di 6.000 geni di resistenza agli antibiotici, molti dei quali conferivano resistenza a più tipi di antibiotici. Alcune specie batteriche, in particolare quelle appartenenti alla famiglia dei Proteobacteria, sono risultate resistenti a più di 20 antibiotici diversi.
La maggior parte dei geni di resistenza appartenevano alla categoria dei cloud genes, il che suggerisce la loro capacità di diffondersi tra le popolazioni batteriche, probabilmente a causa dell’uso eccessivo di antibiotici.
Trattamenti personalizzati
Lo studio ha anche esplorato come la composizione genetica dei batteri intestinali interagisce con caratteristiche dell’ospite come età e sesso.
Alcuni ceppi batterici sono risultati più comuni nelle persone di specifiche fasce d’età, mentre i ceppi di cinque specie sono risultati correlati al sesso dell’ospite.
Ad esempio, in Akkermansia muciniphila, alcuni geni erano associati a ospiti più giovani o più anziani, mentre altri sono risultati correlati al sesso dell’ospite, suggerendo la potenziale capacità del microbiota intestinale di influenzare esiti di salute specifici per sesso.
I risultati favoriscono quindi lo sviluppo di nuovi trattamenti personalizzati basati sulla composizione del microbiota.
Tuttavia, la minaccia dei batteri resistenti agli antibiotici richiede lo sviluppo di nuovi approcci antimicrobici: «La prevalenza di geni di resistenza agli antibiotici sottolinea la necessità di un monitoraggio attento e di strategie di trattamento innovative» concludono i ricercatori.
