Lo sviluppo del microbiota intestinale inizia alla nascita con la trasmissione di microbi dalla madre e dall’ambiente. Questo processo può essere però influenzato da diversi fattori, come la somministrazione di antibiotici. Di recente, un gruppo di ricercatori ha dimostrato che ceppi batterici che colonizzano precocemente l’intestino sono specifici per determinate regioni geografiche.
I risultati, pubblicati su Cell, dimostrano in particolare che Bifidobacterium longum e B. infantis rappresentano specie distinte e forniscono un modello per lo sviluppo di probiotici adattati alle diete e alle popolazioni locali.
Precedenti studi hanno dimostrato che B. infantis e B. longum contribuiscono alla digestione dei nutrienti e allo sviluppo del sistema immunitario, il che suggerisce il loro possibile utilizzo come probiotici. Tuttavia, la maggior parte degli studi li considera come ceppi appartenenti alla stessa specie, sottovalutando importanti differenze.
Inoltre, è stato osservato che ceppi di B. infantis provenienti dagli Stati Uniti o dall’Europa spesso non riescono a colonizzare i neonati provenienti da Paesi come il Bangladesh o le Filippine, suggerendo la possibilità che i microbi probiotici, per essere efficaci, si debbano adattare a fattori specifici di determinate aree geografiche. Pertanto, i ricercatori guidati da Yan Shao del Wellcome Sanger Institute di Hinxton, nel Regno Unito, hanno deciso di analizzare 4.098 genomi di B. infantis e B. longum provenienti da 48 Paesi.
Adattamenti locali
Confrontando i genomi batterici, il team ha identificato quattro gruppi principali: B. infantis e tre sottospecie di B. longum. All’interno di una delle sottospecie di B. longum, i ricercatori hanno identificato un gruppo di batteri specificamente adattati all’intestino dei neonati, distinto dai ceppi associati agli animali.
L’analisi ha anche indicato che B. infantis e B. longum sono specie distinte che si evolvono in modo diverso, con B. infantis che rappresenta quella più ancestrale. Inoltre, B. infantis è stato rilevato principalmente nei neonati di età inferiore a un anno, soprattutto nei Paesi a basso e medio reddito, mentre B. longum predomina nei Paesi ad alto reddito ed è comune anche negli adulti.
Ulteriori analisi hanno dimostrato che B. infantis possiede una maggiore varietà di geni, in particolare per la scomposizione dei nutrienti presenti nel latte materno, tra cui vitamine e zuccheri fondamentali per la crescita e lo sviluppo del neonato. B. longum, invece, presenta geni utili alla digestione degli zuccheri di origine vegetale presenti nella dieta degli adulti.
Probiotici personalizzati
I ricercatori hanno poi scoperto che non tutti i ceppi di B. infantis sono in grado di utilizzare tutti gli zuccheri del latte, suggerendo differenze a seconda dell’area geografica, della modalità di allattamento e di altri fattori ambientali. Inoltre, alcune sottospecie sembrano essersi adattate al latte artificiale o agli alimenti solidi nei Paesi ad alto reddito.
I ceppi di B. infantis provenienti da Paesi a basso e medio reddito possiedono invece geni unici che li aiutano a scomporre gli alimenti e i nutrienti locali. Tra questi, sono stati identificati 36 ceppi provenienti da Africa e Asia meridionale che si sono adattati alle diete e all’ambiente intestinale locali e che potrebbero essere quindi utilizzati come probiotici specifici per le singole regioni.
«Sebbene i nostri risultati suggeriscano la possibilità di sviluppare probiotici di precisione per neonati, sono necessari ulteriori studi per confermarne l’attività metabolica, la capacità di colonizzazione e la sicurezza. Inoltre, resta da stabilire se principi ecologici ed evolutivi simili si applichino più ampiamente ai bifidobatteri nella prima fase della vita” concludono i ricercatori.
