La dieta può influenzare la composizione dei microbi che popolano l’intestino; in particolare, nutrienti e composti specifici interagiscono con le comunità microbiche, influenzando la digestione, il metabolismo e la salute generale.
Di recente un gruppo di ricercatori ha scoperto che alcuni composti presenti negli alimenti interagiscono con il microbiota intestinale in modo diverso da individuo a individuo; le variazioni del microbiota che ne derivano influenzano a loro volta il meccanismo con cui questi composti hanno un impatto sulla salute.
I risultati, pubblicati su Cell, evidenziano dunque le complesse interazioni tra alcuni composti dietetici e il microbiota intestinale.
Xenobiotici e microbioma
Studi precedenti hanno dimostrato che specifici componenti dietetici, noti come xenobiotici alimentari, interagiscono con i microbi intestinali.
Il modo in cui i singoli individui reagiscono all’assunzione di questi composti può variare in base ai metaboliti prodotti dai batteri intestinali, ma non è ancora chiaro il meccanismo con cui i singoli xenobiotici alimentari influenzano il microbiota e la salute generale.
Per colmare questa lacuna di conoscenza, Elizabeth Culp della Yale University School of Medicine di New Haven, in Connecticut, e i suoi colleghi hanno analizzato come i batteri intestinali sono influenzati da decine di composti presenti in frutta e verdura.
Tre modelli chiave
Innanzitutto, i ricercatori hanno esaminato come 22 diversi xenobiotici alimentari hanno influenzato la crescita e la composizione di 29 campioni di microbiota intestinale umano.
I dati ottenuti hanno permesso di identificare tre modelli chiave attraverso i quali questi xenobiotici alimentari vengono scomposti.
Il team ha inoltre scoperto che diverse comunità microbiche hanno prodotto metaboliti differenti a partire dallo stesso composto.
I ricercatori hanno poi esteso la loro indagine a 161 xenobiotici alimentari, scoprendo che la maggior parte non è in grado di inibire la crescita batterica, il che suggerisce che la tossicità può variare tra i composti originali e i loro metaboliti microbici.
Infine, il team ha testato 140 xenobiotici alimentari su quattro diverse comunità microbiche intestinali: 25 composti hanno alterato almeno una comunità microbica, mentre 10 hanno mostrato effetti importanti su tutte e quattro le comunità.
Comunità microbioche
In seguito, i ricercatori hanno esplorato due fenomeni che emergono quando i microbi crescono in una comunità: la sensibilizzazione crociata, in cui l’esposizione a un composto aumenta la sensibilità a un altro, e la protezione crociata, che si verifica quando l’esposizione a un composto non tossico migliora la capacità delle comunità microbiche di “detossificare” un composto nocivo.
Per esempio, si è scoperto che la polidatina, uno xenobiotico alimentare comune, si converte in un composto tossico in alcune comunità microbiche, inibendo la crescita di specie batteriche sensibili. Al contrario, le comunità contenenti microbi in grado di metabolizzare questi composti sono in grado di trasformarli in prodotti non tossici.
Inoltre, specifici batteri, come Eggerthella lenta, sono stati in grado di “detossificare” composti nocivi e prevenire alterazioni del microbiota. Le comunità microbiche che erano invece prive di E. lenta hanno mostrato alterazioni caratterizzate dall’espansione dei batteri Escherichia coli.
Diversi studi clinici stanno esplorando il modo in cui le differenze individuali nel microbiota intestinale sono correlate all’impatto della dieta, ma sono necessari ulteriori studi per ottimizzare strategie nutrizionali a fini terapeutici. «Le mappe che abbiamo generato e i meccanismi che ne derivano sono un passo avanti verso questo obiettivo».
