Gli effetti del microbiota intestinale sulla salute sono mediati dai metaboliti batterici

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Stato dell’arte
I cambiamenti nella composizione microbica intestinale sono stati collegati a decine di disturbi, tra cui il diabete a esordio precoce e le malattie infiammatorie intestinali. Tuttavia, rimane ancora da chiarire come il microbiota cambia nel tempo e come questi cambiamenti influenzano la salute dell’ospite.

Cosa aggiunge questo studio
Analizzando campioni fecali di oltre 300 persone raccolti a quattro anni di distanza, i ricercatori hanno caratterizzato le dinamiche e la diversità del microbiota intestinale umano. I microbioti con una maggiore diversità tendono a essere più stabili nel tempo e i metaboliti plasmatici sembrano rappresentare il legame tra la composizione del microbioma intestinale e la salute dell’ospite.

Conclusioni
I risultati supportano l’idea che i microbi intestinali possano influenzare la salute umana e l’insorgenza delle malattie attraverso i metaboliti presenti del sangue.

È stato dimostrato che le alterazioni delle comunità microbiche intestinali sono in grado di influenzare lo sviluppo delle malattie. Di recente, un nuovo studio pubblicato su Cell ha dimostrato in particolare che nell’uomo i cambiamenti nella composizione del microbiota potrebbero influire sulla salute attraverso variazioni dei livelli ematici di particolari metaboliti.

Alterazioni nella composizione microbica intestinale sono state infatti associate a decine di condizioni, tra cui il diabete a esordio precoce e le malattie infiammatorie intestinali. Tuttavia, rimane ancora da chiarire come il microbiota cambi nel tempo.

A questo scopo, Alexandra Zhernakova e Jingyuan Fu della University Medical Center Groningen hanno confrontato campioni fecali di 338 persone prelevati a distanza di quattro anni.

Microbiota intestinale, come varia nel tempo

I ricercatori hanno studiato la composizione e la diversità microbica dei campioni fecali raccolti. La composizione microbica intestinale è risultata più simile nei campioni prelevati dallo stesso individuo a distanza di 4 anni rispetto a quella di un altro soggetto.

L’abbondanza di sette specie di Bifidobacterium è diminuita notevolmente nel tempo, mentre i livelli della maggior parte delle specie di Alistipes sono aumentati. Il team di studiosi ha scoperto inoltre che le comunità microbiche con maggiore diversità tendono a essere quelle più stabili.

Anche la composizione genetica dei microbi intestinali è risultata cambiata nel tempo, sia tra persone diverse sia all’interno dello stesso individuo.

Per esempio, batteri come Ruminococcus torques, Streptococcus parasanguinis e Faecalibacterium prausnitzii hanno mostrato un’elevata variabilità genetica, mentre Bifidobacterium angulatum, Methanobrevibacter smithii e Alistipes putredinis hanno mostrato una minore variabilità genetica.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che le differenze riscontrate all’interno dello stesso individuo sono minori rispetto a quelle rilevate tra individui diversi.

Il ruolo dei metaboliti batterici (postbiotici)

Successivamente, il team di ricercatori ha studiato l’impatto del microbiota intestinale sulla salute dell’ospite.

Un’analisi dei livelli ematici di oltre 1.180 metaboliti ha rivelato che sia l’abbondanza microbica sia i cambiamenti genomici sono associati ad alcuni di questi metaboliti.

Per esempio, l’abbondanza di batteri come Bacteroidales bacterium ph8 e Blautia wexlerae è risultata correlata ai livelli ematici elevati di metaboliti associati a diverse malattie croniche.

Anche il numero di geni associati alla resistenza agli antibiotici tende ad aumentare nel tempo. Per esempio, l’aumento dell’abbondanza del gene che conferisce resistenza all’antibiotico tetraciclina è risultato associato a livelli più elevati di molte specie di Bacteroides.

I ricercatori hanno anche scoperto che una maggiore abbondanza di batteri, tra cui Alistipes senegalensis e Akkermansia muciniphila, è associata a livelli plasmatici più elevati di vitamina B1, che viene prodotta dai microbi intestinali e la cui carenza è nota per indurre un’accelerazione del battito cardiaco e per influire sul sistema cardiovascolare.

«Abbiamo infine osservato che A. muciniphila può influenzare la pressione sanguigna attraverso la produzione di vitamina B1, fornendo così un razionale per l’utilizzo terapeutico di questo batterio che colonizza il muco intestinale per la prevenzione dell’ipertensione», concludono gli autori dello studio.

Giorgia Guglielmi
Giorgia Guglielmi è una science writer freelance residente in Massachusetts, USA. Ha conseguito il dottorato in Biologia all’European Molecular Biology Laboratory e il Master in Science Writing al MIT.

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