Negli ultimi 2000 anni le specie batteriche che popolano l’intestino umano hanno subito cambiamenti sostanziali, che possono spiegare come la composizione del microbiota intestinale attuale sia collegata allo sviluppo di malattie croniche. A dimostrarlo è stata l’analisi di campioni di feci risalenti a circa 1.000-2.000 anni fa rinvenute nel Nord America.
I risultati, pubblicati su Nature, fanno luce sulla storia evolutiva del microbiota umano e potrebbero aiutare a comprendere il ruolo dei microbi intestinali nella salute e nella malattia.
Dieta e stili di vita occidentali
Diversi studi hanno dimostrato che, rispetto alle popolazioni non industrializzate, le persone che vivono in società industrializzate hanno un microbiota intestinale meno diversificato, che è stato anche correlato a un aumento dell’incidenza di malattie croniche come l’obesità e le malattie autoimmuni. Tuttavia, rimane ancora da chiarire come il microbiota intestinale si sia evoluto nel tempo.
«Il microbioma intestinale dell’uomo di oggi – in qualsiasi parte del pianeta – è influenzato da una miriade di fattori, come la dieta, l’esposizione a prodotti chimici, l’assunzione di antibiotici ecc.» afferma il coautore dello studio Meradeth Snow della University of Montana. «Quindi, individuare le caratteristiche del microbioma intestinale prima dell’industrializzazione ci aiuta a capire cosa è cambiato a livello intestinale».
Per studiare il genoma microbico di individui vissuti nel passato, un team di ricercatori guidati da Aleksandar Kostic della Harvard Medical School ha analizzato otto campioni ben conservati di feci umane risalenti a circa 1.000-2.000 anni fa che sono stati rinvenuti negli Stati Uniti sud-occidentali e in Messico.
Come è cambiato il microbiota intestinale
Dai campioni fecali, i ricercatori hanno ricostruito 498 genomi microbici, di cui 181 sembrano essere di origine intestinale umana. Di questi, 61 – ovvero circa il 40% – non erano mai stati individuati prima, suggerendo la presenza di specie diverse da quelle osservate nelle popolazioni moderne.
Successivamente, il team di ricercatori ha confrontato le feci risalenti a 1.000-2.000 anni fa con quelle di individui provenienti da popolazioni odierne industrializzate e non industrializzate. La composizione microbica dei campioni fecali del passato era più simile a quella dei campioni di popolazioni odierne non industrializzate rispetto a quelle industrializzate. Per esempio, Bacteroidetes e Verrucomicrobia sono risultati più comuni nei campioni di popolazioni industrializzate che in campioni “antichi”, mentre Firmicutes, Proteobacteria e Spirochaetes erano meno abbondanti nei campioni industrializzati rispetto a quelli “antichi”.
Inoltre, il batterio Treponema succinifaciens non è stato individuato in nessun campione di popolazioni industrializzate, ma è stato rilevato in tutti gli otto microbioti “antichi” analizzati. «In passato, i cibi di cui ci si nutriva erano molto diversi e supportavano una comunità microbica più “eclettica”» spiega Aleksandar Kostic. «Il passaggio a cibi più industriali ha causato la perdita di molti nutrienti che aiutano a supportare un microbioma più diversificato».
Quale legame con le malattie della “modernità”?
Ulteriori analisi hanno mostrato che i microbioti intestinali provenienti da popolazioni sia industrializzate sia non industrializzate ospitano un maggior numero di geni per la resistenza agli antibiotici e che codificano per proteine che degradano lo strato di muco intestinale rispetto ai campioni fecali “antichi”.
La distruzione dello strato protettivo di muco dell’intestino può provocare infiammazioni, che sono associate a varie malattie intestinali.
D’altra parte, campioni fecali del passato e campioni ottenuti da individui provenienti da società non industrializzate ospitavano diversi geni associati al metabolismo degli amidi, probabilmente perché queste popolazioni consumano carboidrati più complessi.
