Le specie batteriche non imparentate tra loro spesso si scambiano i geni che codificano per diverse funzioni, inclusa la resistenza agli antibiotici. Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che i batteri intestinali di persone che vivono in Paesi industrializzati sono caratterizzate da un tasso di trasferimento genico più alto.
I risultati, pubblicati su Cell, suggeriscono che i batteri intestinali possono acquisire nuove funzioni in base allo stile di vita del loro ospite e che alti tassi di scambi genetici all’interno del microbiota potrebbero essere collegati all’industrializzazione.
«Vivere nelle città potrebbe favorire lo scambio di geni tra i batteri che popolano l’intestino», afferma l’autore senior dello studio Eric Alm, del Massachusetts Institute of Technology e del Broad Institute of MIT and Harvard.
È già stato dimostrato che il microbiota intestinale può essere influenzato da molti fattori, tra cui dieta e stile di vita. Le persone che migrano verso società più industrializzate tendono a mostrare cambiamenti nella composizione e nella diversità del loro microbiota.
Tuttavia, rimane ancora da chiarire come l’industrializzazione possa plasmare i genomi di singole specie batteriche nell’intestino umano.
Per rispondere a questa domanda, i ricercatori guidati da Mathieu Groussin e Mathilde Poyet hanno studiato più di 4.000 ceppi batterici isolati dai campioni di feci di 37 persone provenienti da 15 comunità di sette diversi Paesi.
Trasferimento genico orizzontale tra i batteri intestinali
I ricercatori si sono concentrati su un processo chiamato trasferimento genico orizzontale, che si verifica quando le specie batteriche si trasmettono i geni tra loro.
Per stimare con precisione quando si verificano questi scambi genetici, il team di ricercatori ha confrontato il genoma di diverse specie di microbi intestinali.
I ricercatori hanno così riscontrato un tasso di somiglianza genetica molto più elevato tra i batteri presenti in uno stesso individuo rispetto a quello osservato tra i batteri prelevati da due individui diversi.
Ciò suggerisce che il trasferimento genico orizzontale può avvenire durante tutta la vita di una persona.
«Questo studio ha quindi permesso di capire che non sono necessari millenni perché possa essere osservato un alto tasso di trasferimento genico, ma che durante la vita di ogni individuo i microbi si scambiano continuamente geni tra di loro» spiega Eric Alm.
Le implicazioni cliniche
Il team di ricercatori ha scoperto che il microbiota di persone provenienti da popolazioni industrializzate e urbane ha tassi più elevati di scambio genico rispetto ai microbi intestinali di individui che vivono in società non industrializzate e rurali.
Sebbene non sia chiaro cosa induca nei batteri un maggior scambio genetico in specifici ambienti, lo studio rivela che tra i pastori che trattano il bestiame con antibiotici, i geni per la resistenza agli antibiotici sono tra quelli con il più alto tasso di trasferimenti genetico.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che il microbiota di persone provenienti da società non industrializzate scambia geni coinvolti nel metabolismo dei carboidrati e nella degradazione delle fibre.
Ciò probabilmente riflette l’alimentazione di queste popolazioni a base di cibi ricchi di fibre, come frutta e verdura. D’altra parte, il microbiota di individui che vivono in Paesi industrializzati scambia maggiormente geni coinvolti nella virulenza batterica.
Il team di ricercatori intende condurre ulteriori studi per valutare come i geni responsabili della virulenza influenzano condizioni infiammatorie come la sindrome dell’intestino irritabile, patologia molto comune nelle società industrializzate.
