Anche piccole differenze tra ceppi di batteri intestinali, spesso appartenenti alla stessa specie, possono influenzare il modo in cui questi microbi interagiscono con il corpo umano e gli esiti di alcune malattie.
Di recente un gruppo di ricercatori ha scoperto che queste differenze sono legate al luogo in cui le persone vivono, al peso corporeo e a condizioni specifiche come le malattie infiammatorie intestinali. Molte di queste associazioni riguardano piccoli gruppi di microbi piuttosto che intere specie.
I risultati, pubblicati su Cell, mostrano che i modelli relativi alla salute nel microbioma intestinale sono più complessi di quanto si pensasse in precedenza, evidenziando l’importanza di osservare le differenze batteriche su piccola scala per migliorare il modo in cui studiamo e trattiamo varie malattie.
Grazie ai progressi nel sequenziamento del DNA e ai potenti strumenti informatici, è possibile ora studiare la composizione del microbiota intestinale in modo molto dettagliato, identificando anche diversi ceppi all’interno di una specie. Tuttavia, la maggior parte degli studi si sono finora concentrati su ampie categorie di microbi, trascurando le variazioni all’interno delle singole specie.
Per comprendere meglio come le differenze a livello di ceppo tra i batteri intestinali siano correlate alla salute umana, Sergio Andreu-Sánchez della University of Groningen nei Paesi Bassi e i suoi colleghi hanno analizzato oltre 32.000 campioni di microbiota intestinale di quasi 25.000 persone di tutte le età provenienti da 42 paesi.
La geografia conta
Il team ha mappato le relazioni genetiche esistenti tra 1.660 specie batteriche, che appartenevano principalmente a quattro gruppi di batteri. I ricercatori hanno scoperto che i batteri intestinali possono variare a seconda del luogo in cui una persona vive; in particolare, molte specie microbiche mostrano chiare differenze genetiche tra le popolazioni di diversi continenti.
Per la maggior parte delle specie studiate, maggiore era la distanza geografica tra due persone, maggiore era anche la diversità genetica tra i loro microbi intestinali. Alcuni batteri, come Eubacterium ventriosum e Ruminococcus torques, mostravano forti modelli specifici per continente.
Tuttavia, non tutti i batteri seguono questo schema: le specie che si trasmettono attraverso ambienti o alimenti condivisi sono risultate meno influenzate dalla geografia. Ciò suggerisce che i microbi che si diffondono facilmente possono attraversare i confini geografici e mantenere caratteristiche genetiche simili in luoghi diversi.
Piccole differenze
In seguito, il team ha verificato se tratti specifici, come età, stile di vita e assunzione di farmaci, siano collegati a differenze genetiche all’interno delle specie batteriche intestinali. Analizzando 583 specie batteriche e 256 tratti umani, i ricercatori hanno individuato 484 associazioni, la maggior parte delle quali era correlata all’età. Ad esempio, Bifidobacterium longum ha mostrato gruppi genetici distinti nei neonati e negli adulti sia in Europa sia in Africa.
Altre correlazioni riguardavano condizioni come le malattie infiammatorie intestinali e il melanoma, nonché fattori come l’inquinamento e il fumo di sigaretta. Ad esempio, un particolare ceppo di C. aerofaciens è risultato particolarmente comune nei pazienti con melanoma e cancro alla prostata.
«I dati ottenuti dimostrano che le associazioni filogenetiche sono generalmente legate a piccoli cladi microbici, piuttosto che a sottospecie più grandi associate a un fenotipo o a una patologia umana. Tuttavia, sono necessari studi più ampi per individuare in modo affidabile piccoli gruppi di batteri intestinali che potrebbero essere correlati a tratti o condizioni specifiche» concludono gli autori dello studio.
