I bifidobatteri sono microbi intestinali con un ruolo importante soprattutto nella prima infanzia. Di recente, un gruppo di ricercatori ha sviluppato nuovi strumenti per ottenere maggiori informazioni sul batterio Bifidobacterium breve, svelandone le strategie di crescita competitiva e la potenziale funzione di supporto al sistema immunitario.
I risultati, pubblicati su Cell, suggeriscono che gli strumenti descritti in questo studio potranno essere utili in futuro per ottenere indicazioni su come utilizzare B. breve per migliorare la salute, in particolare durante l’infanzia.
L’importanza dei bifidobatteri
I bifidobatteri contribuiscono allo sviluppo del sistema immunitario e alla protezione dalle infezioni. Il loro studio è però complesso dal momento che questi batteri hanno esigenze di crescita specifiche, necessitano di determinate condizioni per proliferare e sono difficili da manipolare geneticamente.
Inoltre, i meccanismi con cui i bifidobatteri interagiscono con l’intestino non sono stati ancora completamente compresi e i ceppi presenti variano ampiamente da individuo a individuo, rendendo difficile trarre conclusioni sui loro effetti.
Per colmare queste lacune di conoscenza, Anthony Shiver della Stanford University e i suoi colleghi hanno sviluppato una serie di strumenti per ottenere maggiori informazioni su B. breve, analizzando i meccanismi con cui interagisce con l’organismo, cresce e produce composti utili.
Mappare le funzioni
I ricercatori hanno creato oltre 230.000 mutazioni genetiche in B. breve per comprendere la funzione di ciascun gene. Analizzando l’influenza di queste mutazioni sulla sopravvivenza del microbo, i ricercatori hanno identificato alcuni geni chiave.
Successivamente, il team ha creato una mappa delle funzioni geniche di B. breve testando i microbi mutanti in diverse condizioni, come ad esempio in presenza di diversi antibiotici e nutrienti. I ricercatori hanno anche testato questi microbi in animali nutriti con diete diverse per capire come Bifidobacterium sopravvive e cresce nell’organismo.
Infine, sono state studiate la produzione di piccole molecole e la composizione della sua parete cellulare.
Competizione microbica
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che B. breve si affida principalmente ai carboidrati di origine vegetale per la sua crescita nell’intestino e che la sua capacità di utilizzare questi zuccheri è cruciale per la sua sopravvivenza e la competizione con altri batteri come Bacteroides thetaiotaomicron.
Inoltre, è stato osservato che B. breve produce specifici metaboliti importanti per la segnalazione immunitaria, in particolare nei neonati. Questi metaboliti sono prodotti da enzimi che aiutano B. breve a riciclare l’energia, promuovendone la crescita.
«In futuro gli strumenti sviluppati in questo studio potranno aiutare i ricercatori a comprendere meglio il ruolo di B. breve nell’intestino, i meccanismi di competizione con altri batteri e la sua risposta allo stress, fornendo nuove indicazioni su come utilizzare questo microbo per migliorare la salute» concludono gli autori.
