Modulazione intestinale del microbiota
Il corpo umano sulla sua superficie e al suo interno ospita in modo particolare miliardi di microbi. In effetti, i batteri buoni, con i quali l’uomo si è evoluto e ha stretto alleanze simbiotiche, sono presenti in proporzione di dieci a uno con le sue cellule e sono, quindi, in numero di trilioni. Il microbiota intestinale umano costituisce, così, una comunità molto densa di circa 10-100 trilioni di cellule batteriche e nello svolgere di millenni molte delle specie si sono probabilmente co-evolute con i padroni di casa. Anche se vi sono un’alta variabilità e una vasta diversità inter-individuale a livello di specie e ceppi, il microbiota umano sano è dominato dai batteri Bacterioidetes phyla e Firmicutes.
In definitiva, è stato definito un organo con funzioni essenziali per la nostra sopravvivenza e proprio come per il cuore, quando un agente ambientale ne altera la funzione, si può avere, come risultato, la malattia. Il trattamento antibiotico, ad esempio, di solito determina una diminuzione della diversità dei germi intestinali che, anche se rimangono stabili nella loro composizione, nei giorni o nelle settimane successive alla cura dimostrano una perdita di alcune specie a tempo indeterminato. In effetti, è questo il risultato degli studi sull'uomo e sugli animali sui cambiamenti a lungo termine delle popolazioni microbiche, anche con un solo trattamento antibiotico. Pur tuttavia, le conseguenze a lungo termine di queste condizioni per la salute sono ancora in gran parte sconosciute.
In rapporto a tali premesse, si è giunti a proporre per l’uomo che la stessa definizione di organismo dovrebbe essere aggiornata includendo questi microrganismi, senz’altro utili per la nostra stessa sopravvivenza. Dovremmo, difatti, essere definiti dei meta-organismi il che ci delfinerebbe una comunità di entità biologiche che interagiscono tra di loro, caratterizzata da un metagenoma di gran lunga più grande di quello che codificano i propri nostri cromosomi.
In un certo senso, quindi, ogni persona è costituita da più ecosistemi in cui il microbioma rappresenta una variegata collezione di specie microbiche che interagiscono tra loro e con le cellule dell’ospite. Contribuiscono, così, e sono sottoposte a ogni processo fisiologico normale e anormale che occorre nella vita quotidiana.
Come queste migliaia di miliardi di microbi influenzano lo stato di salute umana e quello di malattia è oggetto in quasi tutte le discipline mediche di numerose ricerche per un chiarimento sempre più convincente.
Sta di fatto che il normale rapporto simbiotico tra l’organismo umano e i microbi è in funzione dell'omeostasi tra le due parti, in ragione soprattutto della diversità dei germi e della loro stabilità. Di conseguenza, le interruzioni nell’omeostasi sono state associate a una serie di processi fisiologici e patologici, come nella malattia infiammatoria intestinale. Sono stati ricondotti a tale processo anche effetti indiretti, come il metabolismo dei farmaci, la generazione di composti antitumorali e lo sviluppo dell’autoimmunità.
Come già accennato, la comunità microbica dell’apparato gastrointestinale rappresenta da qualche tempo un obiettivo interessante di ricerca. In effetti, la composizione della parete intestinale e la presenza dei fattori proinfiammatori sono state a lungo legate alle ulcere, alla malattia infiammatoria intestinale e a quella cronica del fegato. Peraltro, i microbi svolgono nell'intestino anche un ruolo chiave nel metabolismo energetico, per cui, quando la loro comunità si altera, ne può derivare la malattia. Tale dato è stato esplorato tipicamente nello sviluppo della NAFLD (non alcoholic fatty liver disease), in cui l'assunzione del fruttosio ha dimostrato di aumentare la sintesi lipidica, compromettendo la sensibilità all'insulina e aumentando l’adiposità viscerale che predispone, appunto, all’epatopatia. È l’eccessiva disponibilità dello zucchero che comporta l’alterazione del microbioma intestinale, l’aumento della permeabilità della mucosa, l’infiammazione e infine il danno epatico. Al contrario, una dieta ed esercizio fisico adeguati e salutari si sono dimostrati, a tale riguardo, efficaci nell’influenzare il tasso metabolico e a contrastare la malattia.
Queste alterazioni del microbioma con una permeabilità intestinale alterata e con l'infiammazione cronica di basso grado sono state, peraltro, associate anche al diabete e all’obesità. D’altro canto, una dieta ricca di grassi altera anch’essa il microbiota, portando a un aumentato assorbimento di calorie. Inoltre, la riduzione della funzione della barriera intestinale può fornire più facile penetrazione ai microbi, avviando una cascata di risposte immunitarie e uno stato d’infiammazione cronica. È noto, in effetti, che la combinazione di una deregolazione del metabolismo e dell'infiammazione favorisce l'obesità e disturbi metabolici correlati.
Catherine A. Lozupone della Washington University in St. Louis, USA e collaboratori, considerando che una visualizzazione del microbiota da un punto di vista ecologico avrebbe potuto fornire un'idea di come promuovere la salute, hanno prodotto una recensione in cui hanno riassunto i progressi compiuti per la caratterizzazione della diversità e della funzione delle comunità microbiche dell'intestino umano sano, descrivendo anche il modo con cui questo ecosistema può alterarsi e discutendo le prospettive per il risanamento di un ecosistema degradato (Nature, Vol. 489, p. 220–230, 13 September 2012). In effetti, il microbiota intestinale è molto diverso da un individuo all’altro, ma anche nel tempo nella stessa persona. Ciò accade, soprattutto, durante la malattia e il primo sviluppo. La visualizzazione del microbiota da un punto di vista ecologico potrebbe, quindi, fornire un'idea di come promuovere la salute, avendo, come obiettivo nei trattamenti clinici, questa comunità microbica. Le perturbazioni del normale equilibrio tra la flora intestinale e l'ospite si rinvengono, in effetti, associate con l’obesità, con la malnutrizione, con la malattia infiammatoria intestinale (IBD), con diversi disordini neurologici e con il cancro.
Pertanto, riuscire a capire come il microbiota intestinale colpisce la salute e come interviene negli stati di malattia, richiede un approccio ecologico che deve considerare la comunità microbica nel suo insieme.
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