La disbiosi del microbiota intestinale è un segno distintivo di varie malattie croniche, con diverse specie di batteri associate a condizioni di salute, nonché a modelli dietetici.
Sono stati osservati collegamenti tra la composizione dietetica e i disturbi metabolici, nonché tra questi ultimi e i componenti del microbiota.
Un recente studio, i cui risultati sono stati pubblicati su Microbiome ha analizzato due diversi tipi di dieta, una dieta mediterranea (MedDiet, ricca di acidi grassi polinsaturi, fibre e polifenoli e con minore consumo di acidi grassi saturi e carne rossa), e una dieta canadese (CanDiet), determinando l’influenza dei due regimi dietetici sui mediatori lipidici plasmatici e sugli acidi grassi a catena corta (SCFA) e a catena ramificata (BCFA) prodotti dal microbiota, nonché sulla composizione dello stesso.
Dieta e microbiota intestinale
Le diete, sia a lungo termine che a breve termine, influenzano profondamente il microbioma intestinale, la cui composizione, in associazione con specifici componenti della dieta, è stata messa in relazione con il rischio cardiometabolico.
Modelli dietetici a lungo termine basati sulla cosiddetta dieta mediterranea (MedDiet) sono stati associati a proprietà specifiche della composizione del microbioma, inclusa la modulazione delle specie chiave, e alla riduzione dell’infiammazione intestinale. Sebbene la dieta a lungo termine sia un driver della composizione del microbiota intestinale, gli studi dimostrano anche che quest’ultimo risponde anche ai cambiamenti dietetici a breve termine.
In un modello murino, 3 giorni di dieta ricca di grassi e saccarosio sono stati sufficienti per modulare i generi batterici nel digiuno, nell’ileo e nel cieco, con risposte intensificate all’aumentare della durata del trattamento.
Così cambia il microbiota intestinale quando cambia la dieta
Sono stati identificati dei modelli di risposta del microbiota agli schemi dietetici MedDiet e CanDiet in termini di tempo e di reversibilità.
In linea generale, il microbiota intestinale ha risposto a MedDiet entro 48 ore e, per alcuni taxa, una CanDiet di 2 settimane ha influenzato la risposta del microbiota intestinale a MedDiet.
In particolare si è osservato come i taxa modulati da CanDiet non sono tornati alla loro abbondanza relativa iniziale dopo un ritorno a MedDiet. Per quanto riguarda la composizione in termini di taxa, gli interventi dietetici MedDiet hanno portato a un aumento riproducibile di sette generi indipendentemente dalla dieta iniziale: Bacteroides, Butyricoccus, Coprococcus.1, Lachnoclostridium, Lachnospiraceae UCG 001, Parasutterella e Lachnospira. CanDiet ha invece modulato generi quali Romboutsia, Ruminococcaceae UCG 004, Roseburia, Subdoligranulum e Collinsella.
Effetti della dieta mediterranea
Microbi intestinali specifici hanno risposto rapidamente agli interventi MedDiet o CanDiet a breve termine. Bacteroides era l’unico genere con un’abbondanza relativa media superiore al 5% modulata da MedDiet. Bacteroides include specie potenzialmente benefiche che potrebbero promuovere la colonizzazione della mucosa, rafforzare la barriera epiteliale dell’intestino e avere proprietà antinfiammatorie.
È interessante notare anche che Lachnospira e Coprococcus 2 erano positivamente correlati con i livelli circolanti di EPA, un PUFA che è un segno distintivo di MedDiet.
L’intervento dietetico CanDiet ha visto invece aumentare Romboutsia, che risulta positivamente associata all’obesità e subdoligranulum. Molti dei cambiamenti indotti da CanDiet sono stati invertiti da 48 ore di MedDiet, ad eccezione di Lactobacillus e Ruminococcaceae NK4A214, un’osservazione coerente con la loro associazione negativa con diete ricche di proteine animali.
Allo stesso modo, l’aumento di Ruminiclostridium 5 indotto da CanDiet è stato ancora osservato dopo il breve intervento di MedDiet. La diminuzione del Coprococcus 3, associato a una diminuzione dell’adiposità, è stata ottenuta con MedDiet ma, dopo una CanDiet di 14 giorni, si è assistito ad un aumento di questo taxon, e non è bastato un ritorno alla dieta MedDiet per invertirlo nuovamente.
Dieta e mediatori lipidici plasmatici
I mediatori lipidici misurati nel plasma indicano un legame diretto tra dieta e microbiota intestinale. I monoacilgliceroli 2-DHG, 2-EPG e 2-OG risultano aumentati in risposta agli interventi MedDiet, e risultano positivamente correlati con Paraprevotella, un genere batterico positivamente associata all’IL-6 sierica, un fattore proinfiammatorio con funzioni di mantenimento dell’omeostasi intestinale.
L’associazione positiva tra Paraprevotella e 2-mono-acil-gliceroli (2-MAG), supporta anche l’ipotesi di un’interazione tra il microbiota intestinale e la via di segnalazione dell’endocannabinoidoma dell’ospite, implicata nella risposta alla dieta.
Inoltre, 2-MAG (2-AG, 2-DPG e 2-DHG) e PUFA (AA e DPA) si correlano positivamente anche con Intestinibacter, Romboutsia o Clostridium sensu stricto 1, tre generi batterici associati negativamente con la prevalenza di diabete di tipo 2.
Acidi grassi prodotti dal microbiota
Gli acidi grassi prodotti dal microbiota, cioè SCFA e BCFA, hanno risposto in modo diverso agli interventi dietetici.
Acetato, butirrato e propionato (SCFA), non hanno mostrato significative variazioni, nonostante il modello MedDiet contenesse molte più fibre rispetto a CanDiet, e prevedesse quindi un aumento della produzione di SCFA.
La spiegazione può essere legata al fatto che la presenza e l’abbondanza dei principali taxa che costituiscono i microrganismi intestinali degli individui è stata mantenuta, garantendo così le attività metaboliche.
Per quanto riguarda invece i BCFA (isovalerato e isobutirrato, derivanti dalla fermentazione di aminoacidi a catena ramificata o aromatici), erano presenti in quantità maggiori nel CanDiet che nel MedDiet. Il forte effetto di CanDiet sulla produzione di BCFA è stato tuttavia invertito dopo il secondo intervento con MedDiet.
Conclusioni
Poiché le diete specifiche sono associate a malattie, è importante capire dopo quanto tempo l’effetto della dieta sul microbiota intestinale può essere invertito per evitare di raggiungere il punto in cui una dieta deleteria provoca un’interruzione permanente della funzione del microbiota intestinale. La scarsa resilienza di Lactobacillus, Ruminococcaceae NK4A214, Ruminiclostridium 5 e Coprococcus 3 a drastici cambiamenti dietetici a breve termine potrebbe essere collegata a potenziali effetti a lungo termine delle diete occidentali sui rischi metabolici associati alla salute.
