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Un mondo chiamato microbiota

by Lettere21

Un esercito di microrganismi popola il corpo e influenza la nostra salute. È una moltitudine personalizzata e conviene trattarla bene

Un esercito microscopico, invisibile a occhio nudo, popola i nostri organi e le cavità interne. Regola gli equilibri della pelle e delle mucose, digerisce per noi una parte del cibo e allena il sistema immunitario. Modula, inoltre, il metabolismo, influenza la nostra propensione ad ammalarci e anche, a volte, la risposta alle cure. Formato da una quantità esorbitante di soldati – 10 volte più numerosi delle nostre stesse cellule – questo esercito silenzioso rappresenta però solo il 3% del peso corporeo, essendo composto da esseri piccolissimi: soprattutto batteri, ma anche virus, funghi e protozoi.

L’80% delle sue truppe si trova nell’intestino. Il resto è dislocato sulla pelle, nel naso, nella bocca e nelle vie urogenitali. E anche se la scienza sa da molti anni che il nostro corpo, in fondo, non è proprio tutto nostro, la natura di questa moltitudine di esserini, noti nel complesso come microbiota, è ancora oggetto di studio.

POMPIERI E PIROMANI

Il microbiota è composto da due classi di microrganismi. Ci sono i simbionti, che il nostro sistema immunitario tollera senza attaccare, che producono per noi vitamine, aminoacidi essenziali e altre molecole che contrastano le infiammazioni e proteggono le mucose. E poi ci sono i patobionti, che invece stimolano il sistema immunitario e lo allenano a riconoscere i virus e i batteri nocivi, determinando però infiammazioni. Affinché tutto funzioni al meglio, è necessario che queste due classi siano in equilibrio. Se infatti prevalessero i simbionti, le nostre difese immunitarie si indebolirebbero; se, al contrario, fossero i patobionti a prendere il sopravvento, si determinerebbe una condizione di infiammazione, che è alla base di molte malattie.

QUANDO MANCA L’ARMONIA

Diversi studi hanno collegato gli squilibri del microbiota a un cattivo stato di salute. Per esempio, nell’intestino delle persone con diabete di tipo 2 è stata osservata una riduzione dei batteri Firmicutes, che spengono l’infiammazione, e un aumento dei Bacteroidetes, che invece la favoriscono. E situazioni analoghe si verificano nell’obesità e nella steatosi, la malattia del fegato grasso. Non solo. Uno studio pubblicato su Nature Medicine, condotto nell’ambito dello Human Microbiome Project statunitense, ha trovato che nella flora batterica vaginale delle donne che hanno avuto parti prematuri è carente il Lactobacillus crispatus (che contrasta la proliferazione di microrganismi nocivi), mentre sono abbondanti batteri come Sneathia amnii e alcune specie di patobionti del gruppo Prevotella. Queste ultime, favorendo l’infiammazione, potrebbero essere coinvolte nell’induzione di un travaglio precoce.

Altre ricerche hanno poi trovato collegamenti fra un microbiota sbilanciato verso i patobionti e un aumento del rischio cardiovascolare. Ed è anche stato dimostrato che gli acidi grassi a catena corta prodotti dai microrganismi intestinali sono protettivi nei confronti di alcuni tumori. Un ruolo chiave è svolto per esempio dal butirrato, una piccola molecola che protegge le pareti dell’intestino, che i batteri – soprattutto i Clostridiales – producono quando sono nutriti con fibre vegetali. Questo è il motivo per cui una dieta ricca di questi alimenti riduce il rischio di sviluppare il cancro del colon.

DALL’INTESTINO AL CERVELLO

Ma l’ultima frontiera degli studi su microbiota e salute riguarda le malattie del sistema nervoso. Le prime indicazioni dell’esistenza di una connessione fra intestino e cervello risalgono a una quindicina di anni fa, ma furono accolte inizialmente con grande scetticismo. Oggi le prove sono più consistenti, anche se gran parte degli studi è stata condotta su animali e, soprattutto, manca ancora una spiegazione chiara del meccanismo che lega ciò che accade nella pancia alle malattie neurologiche. È stato ipotizzato un ruolo del nervo vago, che innerva gli organi interni e che potrebbe essere stimolato da molecole prodotte dai batteri intestinali. Ma è anche possibile che certe componenti batteriche raggiungano il cervello attraverso il circolo sanguigno. Sembra questo il caso di alcune proteine prodotte dal microbiota che, secondo il neurologo Robert Friedland, dell’University di Louisville (Usa), contribuiscono alla degenerazione dei neuroni nel morbo di Parkinson. Ma c’è anche un lato buono della medaglia: nella sclerosi laterale amiotrofica, la somministrazione di vitamina B3, normalmente prodotta nell’intestino dall’Akkermansia muciniphila, ha migliorato i sintomi della malattia in studi condotti su animali (e sono quindi iniziate le sperimentazioni su malati).

Studi recenti stanno infine approfondendo il legame con l’autismo. Diversi indizi ci portano a collegare questa condizione, che è molto complessa e ha cause molteplici, con ciò che accade nell’intestino. Per esempio, nei bambini autistici i disturbi gastrointestinali sono tre volte e mezzo più frequenti, e diverse ricerche hanno evidenziato squilibri nel loro microbiota. Nel 2018, uno studio pubblicato sulla rivista Neuron, condotto su animali, ha ipotizzato che la somministrazione del Lactobacillus reuteri possa migliorare i sintomi. Abbiamo quindi intrapreso una ricerca su 43 bambini autistici, per verificare se il ceppo batterico identificato dai colleghi possa portare benefici. Una prima analisi dei risultati ha confermato l’ipotesi: il comportamento sociale dei bambini trattati è migliorato. Va tuttavia precisato che ci troviamo in un contesto sperimentale. Non tutti i lattobacilli, insomma, possono dare benefici: dobbiamo identificare quelli utili.

UN’IMPRONTA DIGITALE

A dispetto delle ricerche che sempre più spesso legano i nostri batteri alla salute, definire che cos’è un microbiota sano è tutt’altro che semplice. Le sue caratteristiche infatti variano da persona a persona, proprio come le impronte digitali. Le ricerche, inoltre, sono difficoltose, perché riprodurre in laboratorio le condizioni degli organi interni è complicato, e tanti batteri non sopravvivono fuori dal corpo.

Una possibile soluzione arriva da Bac3gel, una startup con base a Lisbona (Portogallo).

Si parte da sostanze naturali per ricreare un gel tridimensionale che ha le caratteristiche del muco che riveste le mucose interne. In questo materiale possiamo poi far crescere i batteri prelevati dai pazienti, oppure “seminare” una dopo l’altra le specie che ci interessano, per studiare le loro interazioni. Inoltre, modificando gli ingredienti e le condizioni di partenza, riusciamo a ricreare gli ambienti caratteristici dei vari organi (intestino, tratto urogenitale e così via) e possiamo anche variare le condizioni, riproducendo quelle che si verificano, per esempio, nel corso di una malattia. È come se avessimo dei mini-pazienti, che possiamo studiare e su cui possiamo anche testare l’efficacia di farmaci.

DALLA CULLA IN POI

Le caratteristiche del microbiota cambiano anche nel corso della vita, influenzate da numerose variabili, compreso il modo in cui siamo venuti al mondo. Al momento della nascita, infatti, il bambino acquisisce i batteri protettivi che si trovano nel canale vaginale (ma questo non avviene nel parto cesareo). E successivamente, il latte materno fornisce, oltre al nutrimento, sia microrganismi che conferiscono una prima immunità contro le infezioni, sia i carboidrati complessi che il neonato non può digerire, e che hanno il compito di nutrire i batteri. Nei bambini piccoli il microbiota cambia continuamente, ed esistono anche specie che scompaiono crescendo. Fra questi, i bifidobatteri, che proteggono l’intestino non ancora maturo, e il Segmented filamentous bacteria, necessario alla formazione delle difese immunitarie.

NUTRIRE I BATTERI

Una volta stabilizzato, il microbiota continua a modificarsi in base alle nostre abitudini. In un articolo pubblicato su Science, i microbiologi Justin ed Erica Sonnenburg, dell’Università di Stanford (Usa), sottolineano però che lo stile di vita occidentale ha impoverito la nostra microflora di batteri simbionti, a vantaggio di quelli che favoriscono le infiammazioni. A incidere sono soprattutto la dieta, povera di fibre e ricca di zuccheri, l’igiene eccessiva, che ci impedisce di entrare in contatto con molte specie batteriche, e l’uso non sempre appropriato di antibiotici: è stato dimostrato che un solo ciclo di 5 giorni di ciprofloxacina può perturbare il microbiota intestinale per mesi, e determinare cambiamenti anche permanenti.

Studi condotti sugli Hazda della Tanzania, una popolazione di cacciatori raccoglitori, la cui dieta è ricchissima di fibre, hanno dimostrato che il loro intestino ospita una varietà di microrganismi per noi impensabile, di cui fanno parte anche specie che in Occidente sono ormai scomparse, come il batterio Treponema. «Non è detto che un microbiota del tipo di quello osservato in popolazioni tribali possa migliorare la salute di chi vive in una società industrializzata», osservano comunque i due scienziati. Tuttavia, un’alimentazione ricca di fibre e carboidrati complessi, presenti in frutta, verdura e cereali integrali, non potrà che far bene ai nostri batteri e a noi. La risposta del microbiota sarà rapida e certa: la sua composizione, infatti, cambia anche in soli 5 giorni in base a quello che gli diamo da mangiare.

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