L’età impatta sull’espressione di determinati ceppi batterici a livello del colon. Non solo. L’instabilità batterica si riflette anche in un’aumentata traslocazione extra-intestinale con, conseguente aumento dell’infiammazione sistemica. Nonostante questo studio abbia dimostrato questo dato nelle scimmie, i risultati supportano ulteriormente il ruolo del microbioma intestinale nella salute generale dell’ospite e di come l’età ne comprometta l’equilibrio.

È quanto si può riassumere dallo studio di Ravichandra Vemuri e colleghi della Wake Forest School of Medicine (North Carolina, USA), di recente pubblicato su The Journals of Gerontology.

Microbiota intestinale nell’anziano

L’invecchiamento è un processo che vede, nel suo complesso, il declino delle funzioni fisiologiche di un organismo incluse quelle gastrointestinali e immunitarie. Tale declino associato a cambiamenti di alimentazione e stile di vita determinano altrettanti cambiamenti a livello batterico con, ad esempio, differente produzione di acidi grassi, integrità della barriera, regolazione della risposta immunitaria.

Concentriamoci sulla componente batterica: Bacteroidetes, Firmicutes e Proteobacteria, oltre a essere i ceppi intestinali principali, sono anche quelli maggiormente influenzati dall’età. Questo lo si conosce però principalmente sulla base di studi condotti su campioni fecali (data la loro facile raccolta).

Ma sono effettivamente rappresentativi della condizione intestinale? Ancora incerta è inoltre la relazione tra microbioma, età e infiammazione sistemica. È possibile che la popolazione batterica del colon sia in qualche modo correlata a un processo infiammatorio? Come l’età la influenza?

Hanno cercato di rispondere i ricercatori americani confrontando le differenze di microbioma fecale e della mucosa del colon in primati non umani giovani (n=10, 11 anni) o anziani (n=9, 22 anni) seguendo inoltre marcatori infiammatori e di traslocazione batterica sistemica. Vediamo cos’è emerso.

Infiammazione sistemica e traslocazione batterica

Il gruppo anziano ha dimostrato una maggiore infiammazione sistemica e traslocazione batterica extra-intestinale. Lo si è visto confrontando nello specifico i livelli plasmatici di LBP-1 (lipopolysaccharide-binding protein) e CRP (C- protein reactive) o MCP-1 (Monocyte chemotactic protein-1), biomarcatori rispettivamente di traslocazione batterica e infiammazione.

Passando poi alla popolazione batterica, alterazioni sono state riscontrate tra i diversi campioni (feci vs colon) e in base all’età. Nel dettaglio:

• Netta separazione è risultata in base all’età sui campioni di mucosa del colon se considerata la beta-diversity, nessuna differenza significativa invece se consideriamo solo quelli fecali
• No differenze tra i gruppi in termini di alpha diversity
• Bacteroidetes, Firmicutes e Proteobacteria hanno dimostrato in generale la maggiore espressione con differenze di espressione correlate ad età e tipo di campione
• nella mucosa Bacteroidetes e Proteobacteria hanno aumentato la loro espressione del 9%, Firmicutes di contro ha registrato un decremento del 19% nel gruppo anziano
• nelle feci un aumento età dipendente è stato registrato invece da Verrucomicrobia e Spirochaetes
• rispetto al gruppo giovane in quello anziano il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes ha mostrato un significativo decremento a livello mucosale. Tale alterazione non si è però registrata nei campioni fecali suggerendo l’importanza nella selezione dei campioni
• a livello di famiglia, Prevotellaceae, Ruminococcaceae e Helicobacteriaceae hanno dimostrato una prevalenza generale con, tuttavia, differenze di espressione tra i gruppi soprattutto in base al tipo di campione con maggiori differenze in quelli mucosali
• se consideriamo l’età, Helicobacteriaceae ha mostrato un incremento seppur non significativo a differenza della famiglia Ruminococcaceae risultata notevolmente aumentata nei campioni fecali del gruppo anziano
• sulla base del tipo di campioni invece, Helicobacteriaceae è e Vellionellaceae sono risultate significativamente maggiore nella mucosa del gruppo anziano. Di contro, Brachyspiraceae, Comamonadaceae e Rhizobiaceae hanno mostrato un arricchimento nella mucosa del gruppo giovane. Nei campioni fecali del gruppo anziano, importante presenza è stata registrata dalle famiglie Ruminococcaceae, Spirochaetaceae, Porphyromonadaceae, Fibrobacteraceae. Nel gruppo giovane invece si è mostrata una notevole presenza solo di Bacteriaceae
• a livello di phylum, significativo aumento nella mucosa del gruppo anziano è stato invece registrato da Proteobacteria e Synergisteses. Fibrobacteres invece nelle feci dello stesso gruppo

Da ultimo, i ricercatori hanno relazionato il profilo metagenomico ad eventuali cambiamenti metabolici età-dipendenti e analizzato le analogie di microbioma tra i gruppi di età diversa:

• con l’età si è registrato un modesto aumento dei batteri Gram-negativi con un parallelo incremento di metaboliti ossidanti del gruppo ammonio e riducenti di quello nitrito
• Il metabolismo dei carboidrati, energetico e dei metaboliti secondari hanno registrato un limitato aumento nel gruppo anziano (non significativo)
• le analisi di networking hanno rivelato la presenza di 13 nodi e 41 associazioni nel gruppo giovane (27 concomitanti, 12 co-esclusive) , 12 nodi e 21 associazioni (14 concomitanti, 7 co-esclusive) invece negli anziani. Euryarchaeota (Archaea), Synergistetes, Crenarchaeota (Archaea) e Actinobacteria sono risultati i phyla maggiormente co-espressi nel gruppo giovane, Elusimicrobia invece quello con la maggiore co-esclusione. Analogamente, nel gruppo anziano la maggiore co-espressione è stata registrata da Synergistetes, Elusimicrobia invece la principale co-esclusione
• nessuna differenza di network è stata invece registrata nei campioni fecali in base all’età

Conclusioni

Sfruttando un modello animale fisiologicamente molto simile all’uomo, i ricercatori hanno quindi dimostrato (con una certa trasferibilità di risultati) come l’invecchiamento influenzi il microbioma, quello del colon soprattutto, oltre che lo stato infiammatorio. Un ulteriore approfondimento di quelle che sono le interazioni batterio-batterio è tuttavia necessario per avere un quadro più completo degli effetti che l’età ha sul microbioma e come poter intervenire per sostenerne l’equilibrio.