Il microbiota intestinale delle donne matura prima di quello degli uomini

Il microbiota intestinale delle donne matura prima di quello degli uomini. Immagine: UC San Diego Health.
Immagine: UC San Diego Health.

• Come cambia il microbioma nel corso della vita
• Uso di antibiotici e patologie modificano il microbiota
• Conclusioni

Stato dell’arte
Il microbioma influenza la salute dell’ospite e si modifica nel corso della vita. L’associazione tra la sua composizione e l’età e/o il genere rimane da approfondire.

Cosa aggiunge questo studio
Analizzando e confrontando il microbioma di 8.900 individui di età compresa tra 20 e 69 anni, inclusi in tre coorti di studio e provenienti da diversi Paesi (USA, UK, Colombia e Cina), è stata monitorata la diversità batterica intestinale in base a età e genere.

Conclusioni
La giovane età (20-45 anni) è associata a una maggiore diversità batterica in entrambi i sessi, nonostante i valori maggiori siano stati registrati nella popolazione femminile. Tali risultati non sono però applicabili alla coorte cinese.

Seppur con alcune eccezioni, la diversità del microbioma intestinale è positivamente associata con la giovane età (20-45 anni) e il genere. Le donne giovani registrano infatti maggiori valori di alpha-diversity, indice di una migliore salute rispetto alla controparte maschile. Dai 46 anni in poi la diversità batterica si stabilizza e le differenze genere-dipendente diminuiscono.

Lo dimostra l’ampio studio coordinato da Jacobo de la Cuesta-Zuluaga del Max Planck Institute for Development Biology (Tubingen, Germania) e pubblicato in questi giorni su mSystem.

Come cambia il microbioma nel corso della vita

Il microbiota intestinale, oltre a essere estremamente variabile tra gli individui, si modifica anche nel corso della vita. Tra i fattori che ne alterano composizione e funzionalità, rientrano infatti anche età e genere. Per capire meglio come questi due parametri siano coinvolti nella diversità della componente batterica dell’uomo è stato analizzato e confrontato il microbioma intestinale di 8.900 individui di entrambi i sessi (donne n=5.181; uomini n=3.719), di età compresa tra i 20 e 69 anni (gruppo 20-45 anni: “giovane”; gruppo 46-69 anni: “mezza età”), inclusi in tre coorti di studio e provenienti da quattro località geografiche distanti fra loro (USA, UK, Colombia e Cina). Di seguito i principali risultati ottenuti dall’analisi dei campioni fecali in merito alla diversità batterica sulla base dell’indice di Shannon e della ricchezza di sequenze varianti (SV).

Considerando l’intero campione di studio suddiviso in base all’età (gruppo giovane vs  mezza età):

  • nelle coorti di USA-UK e Colombia è stata registrata un’associazione positiva, seppur non lineare, tra i valori di alpha-diversity e l’età sia negli uomini sia nelle donne
  • tale andamento non è stato invece osservato nella popolazione cinese, nella quale la diversità tende a diminuire leggermente con gli anni.

Dopo una valutazione globale, i ricercatori hanno indagato le associazioni d’interesse all’interno di ogni coorte attraverso modelli matematici di regressione lineare:

  • nei campioni di individui provenienti da USA e UK è stata registrata un’associazione positiva tra ricchezza del microbioma e giovane età per entrambi i sessi, nonostante le donne abbiano presentato i valori più alti. Tale associazione non ha raggiunto la significatività nel gruppo “mezza età”, nel quale anche la differenza genere-dipendente ha mostrato una riduzione. Risultati analoghi sono stati ottenuti dalla coorte colombiana
  • di contro, nella popolazione cinese non è emersa alcuna correlazione significativa tra alpha-diversity ed età, nonostante gli uomini nel gruppo “giovane” abbiano mostrato livelli di SV leggermente inferiori rispetto alla controparte femminile.  

Uso di antibiotici e patologie modificano il microbiota

Oltre all’età e al sesso, anche l’uso di antibiotici e la presenza di patologie cardio-metaboliche potrebbero alterare la diversità batterica. Sono state quindi ripetute le analisi con un sottogruppo di individui americani in trattamento con antibiotico nei sei mesi prima dell’inizio dello studio (n=457). La coorte colombiana (n=437) è invece stata presa come riferimento per le patologie cardio-metaboliche. Dai risultati ottenuti è emerso che:

  • il consumo di antibiotici riduce i valori di SV, mentre non sembra modificare l’andamento dell’alpha diversity, facendo registrare ancora una volta i valori più alti nel gruppo “giovane” e nelle donne
  • anche la situazione cardio-metabolica non sembrerebbe influire sui risultati di diversità batterica in relazione a età e sesso.

Infine, per confermare le associazioni ottenute dalle misurazioni standard di alpha-diversity è stato utilizzato anche un approccio di machine-learning che ha permesso di comparare più agilmente la composizione del microbiota intestinale di individui di diverse popolazioni.

Conclusioni

Dopo aver suddiviso ogni coorte per sesso e aver calcolato l’età relativa del microbiota è stato dimostrato che:

  • la composizione batterica presenta una variazione, da bassa a moderata, in relazione all’età anagrafica, che varia però in base alla popolazione e al genere
  • nel complesso, l’età relativa del microbioma degli uomini è inferiore rispetto alle donne, aspetto probabilmente da collegare alle diverse tempistiche della pubertà e dei relativi squilibri ormonali che influiscono non solo sullo sviluppo del corpo, ma anche sulla maturazione della popolazione batterica.

Riassumendo, dunque, escludendo la popolazione cinese, la diversità batterica è risultata associata positivamente alla giovane età (20-45 anni) e al sesso, quello femminile soprattutto. Di contro, l’uso di antibiotici e la presenza di disturbi cardio-metabolici non sembrerebbero influenzare tali associazioni.

La disomogeneità dei risultati per la popolazione cinese, probabilmente da ricondurre a una variazione nei criteri di inclusione della coorte, suggerisce tuttavia la necessità di condurre ulteriori approfondimenti al fine di garantire la trasferibilità dei dati ottenuti e di analizzare più nel dettaglio l’impatto che la componente ormonale ha nella maturazione del microbioma intestinale.