Stato dell’arte
La dieta occidentale si caratterizza per un largo consumo di alimenti che subiscono a livello industriale trasformazioni, soprattutto di tipo termico. L’utilizzo di alte temperature induce la formazione di prodotti di glicazione avanzata che, sebbene migliorino le caratteristiche organolettiche, possono comportare problematiche all’organismo.

Cosa aggiunge questo studio
Lo studio coordinato da Coughlan analizza in dettaglio gli effetti del consumo di alimenti processati in tre diversi modelli murini, in modo da valutare la possibile correlazione con l’insorgenza di patologie microvascolari.

Conclusioni
Il consumo di alimenti processati porta ad una maggiore permeabilità della barriera intestinale, con conseguente entrata in circolo di molecole dal lume. Ciò risulta in: attivazione della risposta immunitaria, insorgenza di malattia renale cronica, alterata distribuzione del microbiota intestinale. In tale contesto, l’assunzione di fibra alimentare resistente alla digestione permette un rescue del fenotipo.

Il consumo abituale di alimenti processati, tipico dell’attuale dieta occidentale, causa un aumento della permeabilità della barriera intestinale, risultando in un maggiore rischio di patologie microvascolari a livello renale.

È questo il principale risultato di uno studio coordinato da Coughlan (Department of Diabetes, Monash University, Melbourne), recentemente pubblicato dalla rivista Science Advances.

Alimenti processati e sistema del complemento

Il gruppo di Coughlan ha sottoposto un modello murino ad una dieta ricca di alimenti processati termicamente per 24 settimane, in modo da valutarne gli effetti rispetto ad una dieta di controllo.

Tale approccio ha permesso di evidenziare che il consumo di alimenti processati risulta in un aumento di diversi parametri caratteristici di danno a livello renale: albuminuria, fibrosi tubulointerstiziale, alterazioni nella morfologia dei glomeruli, aumento di parametri infiammatori ed overproduzione di specie reattive dell’ossigeno.

Inoltre, l’assunzione di cloruro di alagebrio, noto inibitore di pathways indotti da prodotti di glicazione avanzata, porta ad un miglioramento di tali sintomi. Tramite spettrometria di massa applicata al siero dei ratti in esame, i ricercatori hanno potuto correlare tale sintomatologia con l’attivazione del sistema del complemento, elemento essenziale della risposta immunitaria innata, con aumento dei livelli delle molecole effettrici infiammatorie 3a e 5a (effettori C3a e C5a).

A tal proposito, i ricercatori hanno inoltre dimostrato che l’inibizione farmacologica della produzione dell’effettore C5a previene gli effetti deleteri dell’assunzione di alimenti trasformati, evidenziando lo stretto coinvolgimento del sistema del complemento nell’insorgenza di danni renali.

Gli effetti sulla permeabilità intestinale

L’analisi del siero dei ratti nutriti con alimenti processati ha permesso di evidenziare la presenza di livelli maggiori di lipopolisaccaride, uno dei componenti principali della membrana esterna di batteri Gram negativi.

Questo risultato suggerisce fortemente un aumento della permeabilità della barriera intestinale, probabilmente dovuto ad alterazioni nelle giunzioni epiteliali. Anche in questo caso, la somministrazione di inibitori di pathways indotti da prodotti di glicazione avanzata o della produzione dell’effettore C5a risulta in un rescue del fenotipo. Inoltre, studi in vitro hanno permesso di dimostrare che l’attivazione del sistema del complemento non avviene a livello intestinale, ma nel circolo sanguigno.

I risultati finora descritti sono stati validati anche con l’utilizzo di altri due modelli murini: il comune C57BL/6 e il Leprdb/db che sviluppa spontaneamente il diabete. Anche in questo caso, i ricercatori hanno potuto dimostrare che l’effetto primario di una dieta ricca in alimenti processati è  l’aumento della permeabilità intestinale, con conseguente entrata nel circolo sanguigno di molecole del lume che vanno ad attivare la risposta infiammatoria ed immunitaria con conseguenti danni a livello renale.

Alterazioni del microbiota intestinale

I modelli murini C57BL/6 e Leprdb/db sono stati impiegati anche per valutare l’effetto del consumo di alimenti processati sulla distribuzione del microbiota intestinale. Nonostante non ci fossero effetti significativi sulla diversità alfa, i ricercatori hanno evidenziato una maggiore presenza di Epsilonbacteria in topi C57BL/6 e di Firmicutes in topi Leprdb/db.

Questa diversa distribuzione del microbiota è stata quindi correlata con alterazioni nel metabolismo a livello intestinale. Infatti, il consumo di alimenti processati porta a un significativo aumento nel metabolismo di aminoacidi aromatici, ascrivibile soprattutto al phylum Firmicutes.

L’assunzione di fibra previene gli effetti nocivi

Il gruppo di Coughlan ha valutato la possibilità che il consumo di fibra alimentare potesse migliorare la sintomatologia di topi Leprdb/db nutriti con la dieta basata su alimenti processati.

I ricercatori hanno quindi arricchito la loro dieta con fibre resistenti alla digestione; tale intervento è risultato in un rescue della permeabilità intestinale, con conseguente mancata attivazione del sistema del complemento.

Questi risultati permettono di correlare il consumo di fibra alimentare con un effetto protettivo a livello renale, in accordo con i dati di molti studi epidemiologici.

Inoltre, il consumo di fibra alimentare influisce anche sulla diversità del microbiota intestinale, riportandola ad una distribuzione più simile ai topi nutriti con la dieta di controllo.

Conclusioni

Questo interessante studio del gruppo di Coughlan utilizza diversi modelli murini per evidenziare i rischi correlati al consumo abituale di alimenti processati termicamente, ricchi di prodotti di glicazione avanzata.

I risultati ottenuti hanno permesso di evidenziare, come conseguenza primaria, l’aumento di permeabilità della barriera intestinale.

Tale maggiore permeabilità risulta nell’entrata nel circolo sanguigno di molecole del lume intestinale, con conseguente attivazione della risposta immunitaria innata attraverso il sistema del complemento. Tutti questi fattori portano a severa compromissione della funzionalità renale, con insorgenza di malattia renale cronica.

Questa sintomatologia si accompagna ad una diversa distribuzione del microbiota intestinale e ad un alterato metabolismo a livello dell’intestino cieco. Inoltre, i ricercatori hanno potuto dimostrare l’effetto protettivo dato dal consumo di fibra alimentare, che porta ad un rescue totale del fenotipo.