Microbiota intestinale modulatore di salute e malattia

Il microbiota intestinale sta emergendo sempre più come un mediatore essenziale di molti processi patologici e sembra interagire con vari organi e sistemi nel corpo, inclusi cervello, polmone, fegato, ossa, sistema cardiovascolare e altri. I metaboliti derivati ​​dal microbiota come il butirrato, infatti, acido grasso a catena corta (SCFA) sono vie di signaling primario, che collegano il microbiota intestinale con la fisiologia dell’organismo.

Un nuovo studio pubblicato a fine febbraio scorso su “Frontiers in Microbiology”, da ricercatori di università cinesi, pone l’evidenza sul microbiota intestinale quale un “mediatore tra salute e malattia”.

“Le crescenti indagini sulle interazioni ospite-microbo” – affermano gli autori dello studio – “hanno rivelato che il microbiota intestinale è un mediatore critico nel mantenimento della salute”.

Col termine “microbiota intestinale” generalmente si riferisce alla diversa comunità microbica (batteri, funghi, archaea, virus e protozoi) che colonizza il tratto gastrointestinale del loro ospite e la composizione del microbioma intestinale pur essendo simile a livello di phylum (principalmente Bacteroidetes e Firmicutes), presenta tuttavia diversità e ricchezza di specie è variabile tra individuo e individuo.

La genetica dell’ospite, fattori ambientali, l’alimentazione seguita, alcune malattie, stress e alcuni altri fattori influenzano la composizione del microbiota intestinale e per contro, il microbiota può modulare la salute e le malattie dell’ospite attraverso geni, proteine ​​o metaboliti prodotti.

Studi precedenti hanno mostrato come la disbiosi del microbioma intestinale fa parte dell’eziologia di varie malattie gastrointestinali, in particolare del cancro del colon-retto. Ricercatori che hanno analizzato la composizione del microbica intestinale in bambini europei (con una moderno dieta occidentale) e dell’Africa (con una dieta rurale con alto contenuto in fibre) hanno trovato una significativa abbondanza del phyla Bacteroidetes e una diminuzione significativa del phyla dei Firmicutes nel microbiota dei bambini dell’Africa confrontato con quello dei bambini europei. Al contempo, Enterobacteriaceae (quali Shigella e Escherichia) erano più presenti nei bambini europei rispetto ai bambini africani. L’abbondanza relativa di Enterobacteriaceae ad esempio, potrebbe ben spiegare la maggiore incidenza di malattie infiammatorie croniche intestinali in Europa rispetto a quella in Africa.

Inoltre, il microbiota intestinale può interagire con l’ospite anche attraverso il sistema immunitario attraverso alcuni suoi metaboliti. Ad esempio il butirrato, un acido grasso a catena corta (SCFA), come inibitore dell’istone deacetilasi (HDAC), è il metabolita più comunemente studiato. Numerosi studi hanno anche confermato che il butirrato è coinvolto in diverse vie di segnalazioni nel cancro del colon retto, compresa la soppressione del factor nucleare kB (NF-κB), l’induzione dell’attività di WNT/beta-catenina verso l’apoptosi, l’attivazione di proteine chinasi (MAPK) e altre vie di segnalazione.

“Poiché il microbiota intestinale si stabilisce nel tratto gastrointestinale” – proseguono gli autori nello studio – “non sorprende che il microbiota contribuisca a modulare le patologie intestinali. Tuttavia, prove emergenti indicano che il microbiota è correlato anche con gli organi extraintestinali a causa della differenza di composizione del microbiota stesso. Le alterazioni del microbiota possono essere attribuite alla dieta o ad altri fattori ambientali (freddo, antibiotici, uso di probiotici e infezioni) e dominano lo stato fisiologico dell’ospite. Più nel dettaglio, i percorsi di comunicazione tra il l’intestino e altri organi sono mediati dal contatto neuronale diretto, da cellule enteroendocrine, cellule immunitarie e anche da metaboliti microbici. È fondamentale quindi indagare come il microbiota comunichi con l’ospite e possa portare allo sviluppo di malattie”.

Ad esempio, il butirrato prodotto dal microbiota in vivo è coinvolto in numerose funzioni della fisiologia dell’ospite, compresa la soppressione della tumorogenesi. I meccanismi con cui il butirrato sopprime la progressione del tumore è diversa a seconda del tipo di tumore. Alcuni studi anno scoperto che l’espressione sovraregolata del butirrato, seguita dalla sottoregolazione di altri geni, porta all’apoptosi delle cellule nel tumore epatiche.

“Il microbiota intestinale” – concludono gli autori – “sta emergendo sempre più come custode cruciale della salute dell’ospite e un microbiota intestinale alterato è stato collegato a varie malattie. Tuttavia i meccanismi con cui il il microbiota intestinale influisce negativamente sulla salute dell’ospite sono ancora poco conosciuti. Addentrarci anche nei meccanismi delle malattie del sistema nervoso ad esempio centrale basate sull’asse intestinale del cervello-microbiota fornirà una nuova direzione di ricerca per lo studio delle malattie del sistema nervoso. Inoltre, il microbiota intestinale, direttamente o indirettamente, mantiene l’omeostasi in molti sistemi e organi, ma i meccanismi implicati rimangono ancora da studiare nel dettaglio. Ulteriori indagini sulla funzione fisiologica del microbiota intestinale possono fornire trattamenti promettenti ed efficaci per malattie complesse”.

Articolo originale: Gut Microbiota: An Integral Moderator in Health and Disease. Front Microbiol. 2018; 9: 151.

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