Stato dell’arte
Quando si parla di microbiota intestinale ci si riferisce spesso alla comunità batterica che, per quanto sia la più espressa, non è tuttavia l’unica popolazione di microrganismi presenti. I virus intestinali (viroma) sono infatti molto meno conosciuti.

Cosa aggiunge questo studio
In questo studio è stata approfondita la composizione del viroma intestinale di 11 individui, valutandone la diversità e stabilità nel tempo nonché l’eventuale impatto di una dieta senza glutine vista la sua crescente diffusione.

Conclusioni
Il viroma intestinale è variabile tra individui con, tuttavia, una buona intra-stabilità nel tempo. Minore è poi la sua diversità di base e maggiore è l’impatto di una dieta senza glutine nella sua composizione.

Come per quella batterica, anche per la comunità virale intestinale la diversità è molto variabile tra individui. Una bassa diversità iniziale è risultata associata a un maggiore impatto da parte di una specifica dieta, senza glutine per esempio.

È quanto si può riassumere dallo studio coordinato da Sanzhima Garmaeva dell’University Medical Center Groningen (Olanda), di recente pubblicazione su CellPress.

Microbioma e viroma intestinale

Nonostante quando si parla di microbioma l’attenzione si focalizzi essenzialmente sulla componente batterica, quest’ultima non è l’unica presente.

Secondi in ordine di abbondanza, ma non di importanza, abbiamo infatti i virus commensali dei quali sono però molto meno conosciute l’identità, le caratteristiche generali e la funzione, anche a causa di maggiori limitazioni metodologiche e della mancanza di database di riferimento completi.

Per approfondire le conoscenze in merito, i ricercatori olandesi hanno quindi analizzato, nel tempo, il viroma (insieme dei virus) intestinale di 11 soggetti (baseline, durante l’intervento e a 5 settimane, n=33 campioni totali) durante un piano alimentare privo di glutine.

Dieta gluten free e virus

La dieta “gluten-free” sta prendendo infatti sempre più piede, sia per motivi di salute sia per “tendenza”. Numerosi sono però gli studi che ne dimostrano il ruolo nell’indurre un profondo cambiamento in materia batterica. Sarà quindi lo stesso per la componente virale? Vediamo i punti principali di cosa si è scoperto.

Come anticipato, la maggior parte dei virus commensali non è stata ancora classificata a livello tassonomico, traducendosi in una difficile identificazione.

Dei 41.014 genomi e frammenti virali identificati in questo studio, il 34% ha trovato un omologo nei database risultando maggiormente assegnati a batteriofagi (virus procarioti a dsDNA e ssDNA, 99,2%). Minima espressione (0,8%) per virus eucariotici. In dettaglio:

• la quasi totalità dei batteriofagi ha dimostrato appartenenza all’ordine dei Caudovirales (98,1%) con, scendendo a livello di famiglia, Siphoviridae, Myoviridae, Podoviridae, Microviridae, crAss-like phages, e Inoviridae le più abbondanti

• tra I virus eucariotici ne troviamo invece di “umani” (Circoviridae e Herpesviridae) ma anche attribuiti a piante (Alphaflexiviridae, Bromoviridae, Luteoviridae e Virgaviridae), Virgaviridae e Herpesviridae quelli maggiormente prevalenti
• Picobirnavirus è stato identificato in 15 campioni, dei quali quasi la metà (7/15) prelevati durante lo studio, suggerendone una possibile influenza della dieta
• in media ogni individuo ha mostrato nove famiglie virali con Myoviridae, Podoviridae e Siphoviridae dell’ordine Caudovirales e la famiglia Microviridae presenti in ognuno. Buona espressione anche della famiglia crAss-like registrata in 29 dei 33 campioni (ERR844003_ms_1 e HvCF_D5_ms_5 come fagi predominanti). Il 27,5% dei virus identificati è invece stato registrato in un solo soggetto, solo 10 nell’80% dei campioni
• è tuttavia molto variabile il livello di identificazione per campione passando da 292 a 13.717 genomi o frammenti virali suggerendo in complesso un’elevata inter- e intra-variabilità
• Siphoviridae si è dimostrata in generale la famiglia più abbondante (1,2x 104 RPKM) seguita da Microviridae (5,5×103)

• nonostante la variabilità, c’è però una componente virale persistente per ogni individuo essendo espressa a ogni timepoint e corrispondente in media al 63,6% del totale (appartenenza a Siphoviridae, Myoviridae e Podoviridae in particolare)

Passando poi a vedere “l’effetto che fa”, i ricercatori hanno valutato se e come la mancanza di glutine possa influenzare il viroma.

• nessun definito e concorde andamento si è osservato nell’alpha diversity durante lo studio tra i soggetti
• l’abbondanza a livello di famiglia si è mostrata, nel complesso, stabile nonostante le famiglie Podoviridae e crAss-like abbiano mostrato un decremento di 2 volte e un aumento di 4 rispettivamente durante lo studio. Diminuzione permanente, anche dopo l’interruzione della dieta, anche di Virgaviridae. L’individuazione di ulteriori fluttuazioni potrebbe richiedere un database più ampio
• confrontando l’omologia dei campioni nel tempo si è visto un generale aumento di similarità nella composizione del viroma (quello “condiviso” se non altro) tra individui con la dieta
• l’alpha diversity iniziale ha mostrato una correlazione inversa con l’impatto della dieta nella comunità virale totale

Da ultimo, i ricercatori hanno combinato il database risultante da questo studio con quello di altre due coorti, ottenendo un aumento di copertura identificativa del 9,6% (241 virus in più) per ogni campione. Le ulteriori informazioni non hanno tuttavia alterato le evidenze precedentemente dimostrate.

Conclusioni

In conclusione, quindi, la nostra comunità virale è ampia ed estremamente variabile tra individui. Gli effetti di una specifica dieta, senza glutine in questo caso, sono minori con un viroma altamente diversificato, probabilmente per meccanismi compensatori.

La combinazione di dataset ha incrementato la capacità di identificazione sostenendo la necessità di unire le forze per la creazione di database di riferimento più completi come li abbiamo, ad esempio, per la popolazione batterica.