Precedenti studi hanno dimostrato che l’alimentazione modella il microbiota intestinale, ma la comunità scientifica sta ancora cercando di comprendere quali cambiamenti microbici siano effettivamente rilevanti per la salute. Un recente studio, pubblicato sulla rivista Cell Reports, suggerisce che l’integrazione di caratteristiche quantitative nell’analisi del microbiota intestinale potrebbe migliorare la comprensione dell’organizzazione del microbioma stesso e favorire l’identificazione di nuovi marcatori diagnostici e bersagli terapeutici per le patologie mediate dal microbiota.
In passato gli studi sul microbiota avevano già rilevato associazioni tra determinate condizioni patologiche o regimi alimentari e specifici batteri intestinali. Tuttavia, i dati ottenuti sono risultati spesso poco coerenti tra loro, probabilmente perché molte analisi si sono concentrate sulla composizione del microbiota, trascurando parametri quantitativi come la concentrazione batterica nelle feci e la quantità complessiva di batteri eliminati.
Per colmare queste lacune di conoscenza, Hannah Ruple e i suoi colleghi della University of Hohenheim, in Germania, hanno analizzato nei topi come diversi regimi alimentari possano influenzare parametri qualitativi e quantitativi del microbiota intestinale.
Effetti dell’alimentazione
I ricercatori hanno confrontato gli effetti di una dieta standard, di una dieta ricca di fibre, di una dieta ricca di grassi e di un periodo di digiuno di 15 ore.
Per misurare il tempo di transito gastrointestinale hanno somministrato agli animali un colorante alimentare, registrando il tempo necessario alla sua comparsa nelle feci. Hanno inoltre misurato la quantità di feci prodotte, la concentrazione batterica fecale e la quantità complessiva di batteri eliminati con le feci attraverso la quantificazione delle copie del gene dell’RNA ribosomiale 16S.
Dai dati ottenuti è emerso che il digiuno ha ridotto la quantità di feci prodotte e la quantità complessiva di batteri eliminati con le feci, senza modificare significativamente la concentrazione batterica fecale. La dieta ricca di fibre ha invece accelerato il transito intestinale e ridotto la concentrazione batterica nelle feci, nonostante un aumento della massa fecale. In questo caso, tuttavia, la quantità complessiva di batteri eliminati con le feci non è risultata significativamente diversa rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, sia il digiuno sia la dieta ricca di fibre sono stati associati a una minore espressione di alcuni geni coinvolti nei processi infiammatori intestinali. Al contrario, la dieta ricca di grassi ha rallentato il transito gastrointestinale, aumentando sia la concentrazione batterica fecale sia la quantità complessiva di batteri eliminati.
Ulteriori analisi hanno dimostrato che la produzione di feci è principalmente legata all’assunzione di cibo, mentre la concentrazione batterica fecale è associata alla durata del transito gastrointestinale. Un transito più lento potrebbe quindi favorire una maggiore proliferazione batterica, mentre un passaggio più rapido del contenuto intestinale sembrerebbe associato a una minore concentrazione di batteri nelle feci.
Caratteristiche quantitative
I ricercatori hanno poi analizzato topi normali e topi privi del gene che codifica per l’interleuchina-10 (IL-10), la cui assenza predispone allo sviluppo di infiammazione intestinale.
Gli animali sono stati sottoposti a un regime alimentare che consentiva l’accesso al cibo soltanto durante una finestra di otto ore al giorno.
In entrambi i gruppi di topi, questo regime ha accelerato il transito gastrointestinale e ridotto sia la concentrazione batterica fecale sia la quantità complessiva di batteri eliminati con le feci. Sono state inoltre osservate riduzioni nell’espressione di alcuni geni associati all’infiammazione intestinale, sebbene gli effetti sui singoli marcatori non fossero identici nei due gruppi di animali.
Nel complesso, i risultati dello studio suggeriscono che alcune caratteristiche quantitative del microbiota potrebbero fornire informazioni complementari rispetto alla sola composizione batterica.
Saranno tuttavia necessarie ulteriori ricerche, soprattutto nell’uomo, per stabilire se tali parametri possano avere un’utilità clinica e se contribuiscano direttamente agli effetti osservati sull’organismo.
«L’integrazione dei parametri quantitativi del microbioma intestinale offre quindi un quadro di riferimento per migliorare la nostra comprensione della sua organizzazione, che merita di essere approfondito per identificare nuovi marcatori diagnostici e bersagli terapeutici per le malattie mediate dal microbiota», concludono gli autori.
