Un recente studio, condotto all’Università di Chicago e pubblicato sulla rivista Nature, ha dimostrato come, in modelli murini, una dieta non occidentale permetta al microbiota intestinale di recuperare più velocemente il proprio profilo tassonomico e funzionale dopo un trattamento antibiotico, rispetto a una dieta occidentale ricca di grassi e povera di fibre.
Inoltre, un approccio dietetico per il ripristino del microbiota sembra essere più efficace del trapianto di microbiota fecale.
Dieta occidentale e riequilibrio del microbiota intestinale
È noto che una dieta occidentale, ricca di grassi e povera di fibre, provochi una disbiosi intestinale. Questa condizione si associa a una ridotta diversità tassonomica e a una minore capacità di svolgere funzioni metaboliche, fattori che aumentano il rischio di numerose patologie di tipo metabolico, immunitario e sistemico.
Studi recenti hanno, inoltre, evidenziato che questo tipo di dieta può compromettere la capacità del microbiota di reagire a perturbazioni acute, come un trattamento antibiotico, e di recuperare il proprio equilibrio. Restano, però, poco chiari i meccanismi alla base di questo indebolimento e le sue conseguenze a lungo termine per l’organismo.
Recupero del microbiota
Per determinare in che modo la dieta influenzi la capacità del microbiota intestinale di ritrovare il suo equilibrio dopo un trattamento antibiotico, il recente studio ha analizzato 86 topi di sesso femminile C57BL/6 specific-pathogen-free (SPF), che sono stati acclimatati per quattro settimane a una dieta standard, povera di grassi e ricca di fibre (RC), oppure a una dieta occidentale (WD).
Successivamente, i topi di ciascun gruppo dietetico sono stati trattati con un cocktail di tre antibiotici oppure con una soluzione di controllo al 5% di PBS (Phosphate Buffered Saline) nell’acqua da bere per 72 ore. I campioni fecali sono stati raccolti per 4 settimane, o per 9 settimane in un sottogruppo a lungo termine. Un ulteriore gruppo di 12 topi maschi è stato sottoposto allo stesso protocollo fino a due settimane dopo il trattamento antibiotico, per confermare che i pattern di recupero fossero coerenti tra i due sessi.
È stata, quindi, eseguita una modellizzazione metabolica, che ha mostrato che una dieta standard (RC), ricca di fibre e povera di grassi, favorisce lo sviluppo di interazioni microbiche cooperative, note come cross-feeding, in cui i sottoprodotti metabolici di alcuni microrganismi diventano risorse per altri. Al contrario, nei topi alimentati con dieta occidentale (WD), un singolo taxon dominante tende a monopolizzare le risorse disponibili senza generare metaboliti utili per la crescita di altri microrganismi.
Questi dati indicano che un ambiente dietetico adeguato è non solo necessario, ma anche sufficiente per promuovere un recupero rapido e stabile del microbiota intestinale, mentre il trapianto di microbiota (FMT) da solo non è in grado di ottenere lo stesso effetto. Inoltre, nei topi alimentati con WD, la disbiosi prolungata dopo il trattamento antibiotico aumenta la suscettibilità all’infezione da Salmonella enterica sierotipo typhimurium.
Ripensare il trapianto di microbiota
I dati derivati da questo studio mettono in discussione l’entusiasmo diffuso per il trapianto di microbiota fecale (FMT) come strategia per affrontare la disbiosi e dimostrano che specifici interventi dietetici rappresentano, come minimo, un prerequisito essenziale per l’efficacia del FMT, oltre a costituire un’alternativa più sicura, naturale e meno invasiva.
I dati indicano che la dieta è più importante per il recupero rispetto al ri-innesto microbico e che, senza un ambiente dietetico adeguato, il trapianto di microbiota non è sufficiente e può avere un’efficacia limitata. Di conseguenza, interventi dietetici aggiuntivi potrebbero migliorare la consistenza e l’efficacia delle strategie di trapianto microbico esistenti.
Il gruppo di ricerca propone, inoltre, la successione ecologica come nuovo paradigma per affrontare il ripristino del microbiota. In questo modello, sia i taxa presenti sia il loro ambiente di risorse interagiscono in un processo iterativo di feedback per guidare la progressione dello sviluppo della comunità. I microrganismi che arrivano per primi possono facilitare o inibire la crescita di quelli che arrivano successivamente, producendo sottoprodotti metabolici per il cross-feeding o modificando l’ambiente e le risorse presenti (ad esempio, i livelli di ossigeno, il pH e il pool di acidi biliari).
La comunità non può procedere alla fase successiva se mancano i taxa giusti o se questi non hanno accesso alle risorse appropriate. Lo studio indica che la dieta occidentale non fornisce il giusto equilibrio tra carboidrati semplici e complessi per avviare questo processo di successione, anche quando i taxa corretti sono presenti.
Conclusioni
In conclusione, comprendere queste dinamiche è fondamentale per orientare in modo efficace le strategie di ripristino del microbiota, identificando le condizioni ambientali più adatte, a partire dalla dieta, necessarie per favorirne l’insediamento, la crescita e la funzionalità.
