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Stato dell’arte
Le diete ricche di carboidrati, grassi e zuccheri aggiunti possono alterare il microbiota intestinale in modo da tale da promuovere condizioni come l’aterosclerosi, ovvero il restringimento delle arterie causato dall’accumulo di grassi, colesterolo e altre sostanze, che può portare a infarto e ictus.

Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori hanno sviluppato molecole (peptidi ciclici) che nei topi sono in grado di riportare il microbiota a una composizione fisiologica, riducendo i livelli di colesterolo e inibendo l’aterosclerosi.

Conclusioni
I risultati suggeriscono che un microbiota intestinale sano può abbassare i livelli di colesterolo e altri fattori di rischio per l’infarto. I composti in grado di modificare la composizione del microbiota potrebbero essere usati per prevenire diverse condizioni che sono state correlate a una sua alterata composizione, incluso il diabete.

Le diete ricche di carboidrati, grassi e zuccheri aggiunti possono alterare il microbiota intestinale in modo tale da promuovere condizioni come l’aterosclerosi, ovvero il restringimento delle arterie causato dall’accumulo di grassi, colesterolo e altre sostanze, che può causare infarto e ictus. Di recente, un gruppo di ricercatori ha sviluppato molecole che nei topi si sono dimostrate in grado di riportare il microbiota a una composizione fisiologica, riducendo i livelli di colesterolo e inibendo l’aterosclerosi.

I risultati, pubblicati su Nature Biotechnology, suggeriscono che un microbiota intestinale “sano” consenta di abbassare i livelli di colesterolo e altri fattori di rischio per l’infarto. «È stato sorprendente osservare che il semplice rimodellamento del microbioma intestinale possa avere un effetto così significativo», afferma la coautrice dello studio Reza Ghadiri, dello Scripps Research Institute.

Microbiota e sindrome metabolic

Precedenti studi hanno dimostrato che l’aumento del rischio di sviluppare condizioni come l’obesità, il diabete e l’aterosclerosi è in parte associato ad alterazioni del microbiota intestinale, che sono spesso promosse da una dieta tipicamente occidentale, ricca di grassi.

Con l’obiettivo di individuare strategie per modulare in senso positivo il microbiota, Reza Ghadiri e il suo team di ricercatori hanno sviluppato molecole che inducono la morte di batteri intestinali “cattivi” o ne rallentano la crescita, senza influire su quelli “buoni”.

«Per sviluppare il nostro approccio, che prevede l’utilizzo di piccole molecole chiamate peptidi ciclici, ci siamo ispirati alla natura», afferma il coautore dello studio Luke Leman. «Le cellule usano infatti diverse molecole, tra cui peptidi antimicrobici, per tenere sotto controllo le varie popolazioni di microbi intestinali».

Peptidi ciclici

I ricercatori hanno deciso di sottoporre a screening 29 peptidi non tossici per le cellule dei mammiferi con lo scopo di determinare se una di queste molecole potesse modulare il microbiota intestinale.

Gli studiosi hanno quindi somministrato una dieta di tipo occidentale a topi geneticamente sensibili al colesterolo alto. La dieta ha alterato il microbiota intestinale dei roditori e indotto l’aumento dei livelli di colesterolo e il restringimento del lume delle arterie.

I ricercatori hanno quindi raccolto campioni di feci, a ciascuno dei quali è stato aggiunto uno dei 29 peptidi. Il giorno successivo, il DNA batterico ottenuto dai campioni è stato sequenziato per determinare quali peptidi erano stati in grado di modificare la comunità di batteri intestinali nella “direzione” desiderata.

Dai risultati ottenuti è emerso che 16 peptidi hanno aumentato considerevolmente il rapporto Bacteroidetes/Firmicutes, mentre 3 peptidi hanno causato una sua riduzione. Dopo aver classificato i composti in base alla loro capacità di sopprimere le specie batteriche che crescono in abbondanza negli animali alimentati con una dieta occidentale, i ricercatori hanno selezionato due peptidi per condurre ulteriori esperimenti.

Comunità benefiche

I ricercatori hanno testato i due peptidi su topi predisposti geneticamente a sviluppare aterosclerosi alimentati con una dieta occidentale. Dopo due settimane di trattamento, per entrambe le molecole è stata osservata una riduzione dei livelli ematici di colesterolo di circa il 36% rispetto ai topi non trattati.

Inoltre, il trattamento con entrambi i peptidi ha indotto cambiamenti metabolici nel microbiota intestinale, incluso un miglioramento del metabolismo degli aminoacidi e degli acidi grassi a catena corta.

Dopo 10 settimane, l’accumulo di grassi, colesterolo e altre sostanze sulle pareti delle arterie, che formano le placche aterosclerotiche, è risultato ridotto di circa il 40% nei roditori trattati rispetto a quelli non trattati.

Il trattamento con peptidi ha anche ridotto l’infiammazione, diminuendo il numero di cellule immunitarie pro-infiammatorie, probabilmente a seguito del rimodellamento del microbiota intestinale.

Conclusioni

Sebbene siano necessari ulteriori studi per confermare i risultati in altri modelli animali, secondo i ricercatori i composti che modulano in positivo il microbiota intestinale potrebbero essere utilizzati per prevenire diverse condizioni correlate una sua alterata composizione, come il diabete.

Traduzione dall’inglese a cura della redazione