ll microbiota umano è l’insieme dei microrganismi (batteri, virus, funghi) che convivono, secondo differenti modalità, all’interno di un ospite, preferibilmente mucose e pelle. Il microbiota di un individuo si insedia a partire dalla nascita, acquisendo la sua identità nei primi 4-36 mesi di vita a seguito del contatto con l’ambiente esterno e allo sviluppo del sistema immunologico intestinale. Questi microrganismi possono vivere in rapporto di: Simbiosi, quando ciascuna specie riceve benefici dall’altra; Commensalismo, se soltanto una specie ricava benefici dall’altra; Parassitismo, nei casi in cui solo una specie ricava benefici, ma reca danno all’altra. Talvolta la convivenza può passare da simbiotica o commensale a opportunista, e dare inizio a infezioni o stati patologici.
Con il termine microbioma si fa riferimento invece al patrimonio genetico del microbiota, la sua “Impronta Batterica”, ovvero una sorta di “Impronta Digitale” diversa da individuo a individuo. Esiste infatti un nucleo di almeno 57 specie batteriche comuni a tutti gli esseri umani, essenziali nel facilitare l’assorbimento delle sostanze nutritive (per esempio consentendo l’idrolisi di alcuni carboidrati, altrimenti non digeribili), nel prevenire la colonizzazione intestinale e, quindi, l’ingresso nell’organismo di microrganismi patogeni attraverso la produzione di citochine.
“Nemici” di microbiota e microbioma sono gli antibiotici. Questi infatti, se da un lato impediscono il proliferare dei patogeni e lo sviluppo di malattie infettive, dall’altro compromettono la normale popolazione batterica che risiede soprattutto nell’intestino, la quale svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dello stato di salute dell’organismo ospitante.
Progetto Microbioma umano e composizione del Microbiota – Dopo l’ambizioso progetto del sequenziamento del Genoma Umano, si è posta la nuova sfida del sequenziamento del Microbioma, ovvero di tracciare le sequenze geniche delle popolazioni microbiche che colonizzano il nostro tratto digerente (The Human Microbiome Project negli Stati Uniti e il Metagenomics of Human Intestine in Europa).
Questo progetto sta cercando di stabilire se all’interno di un’elevata variabilità nella sequenza del Microbioma individuale sia possibile trovare una stabilità di funzione. Essa serve per chiarire che la nostra salute e la nostra vita dipendono non solo dalle sequenze del DNA, ma anche dalle variazioni epigenetiche che il Microbioma attua sull’espressione dei nostri geni. In ogni individuo troviamo infatti da 10/13 a 10/14 microrganismi che contengono 100 volte più geni rispetto al nostro genoma.
Siamo un aggregato di batteri, funghi, lieviti, virus come i batteriofagi: il nostro metabolismo e quello delle specie che ci abitano si intrecciano, interagiscono ed evolvono in maniera parallela. La loro distribuzione, invisibile a occhio nudo, riguarda la pelle, la bocca, l’esofago, lo stomaco, il colon, la vagina e l’apparato respiratorio. Ad esempio, nello stomaco troviamo Lactobacilli e Streptococchi, mentre la gran parte del microbiota nel resto del sistema digerente è costituito da batteri Estremofili ed Anaerobi.
Va da sé quindi che anche il cibo ha un ruolo fondamentale nel determinare la composizione individuale del Microbiota. Da qui, l’idea di curare condizioni di equilibrio eventualmente compromesse attraverso un’alimentazione funzionale e una terapia microbica specifica, che faccia uso di probiotici (microrganismi) con differenti azioni, usati come singoli ceppi o in combinazione tra di loro. Tali prospettive tuttavia necessitano di studi e ricerche ulteriori prima di essere perfezionate, per chiarire la composizione del Microbiota, le differenti azioni dei vari probiotici e le interazioni tra dieta e Microbiota.
La flora batterica intestinale.
-Il tratto digerente ospita più di 400 specie di batteri (migliaia di miliardi di microrganismi che pesano circa 1,5 kg). Basti pensare che abbiamo più batteri nell’intestino che cellule del nostro corpo! Quando la loro quantità è in equilibrio si parla di eubiosi, mentre al contrario si riscontra disbiosi.
La flora svolge importanti funzioni metaboliche: digestione di carboidrati non digeribili, produzione di acidi grassi a catena corta (che costituiscono fonte energetica per batteri e cellule epiteliali), regolazione positiva della sensibilità all’insulina, acidificazione dell’ultima parte del colon con aumento della motilità, produzione di vitamine del gruppo B (biotina), trasformazione della bile, sintesi di amminoacidi. Inoltre la nostra flora svolge funzioni protettive e di incremento dell’effetto barriera, aumenta la produzione di mucina, Zoludina (necessaria per mantenere strette le giunzioni delle cellule dell’epitelio intestinale), Batteriocine (che, stimolando la modulazione immunitaria, inducono la maturazione delle cellule dendritiche e ne aumentano la sopravvivenza, attivando la produzione della Citochina anti-infiammatoria o immunosoppressiva).
Le cellule dendritiche, specializzate nella cattura di antigeni, fungono da ponte tra batteri, inducono la produzione di anticorpi secretori, protettori della mucosa intestinale e respiratoria.
Asse intestino-cervello: influenza della flora batterica sul cervello e sull’umore.
I ricercatori dell’UCLA hanno dimostrato come un microbiota intestinale alterato possa influenzare ed alterare le funzioni cerebrali in donne che consumano con regolarità alimenti contenenti fermenti vivi e probiotici come lo yogurt.
Alcuni neurotrasmettitori, essenziali per il funzionamento del cervello, derivano da amminoacidi essenziali, ovvero dalla demolizione delle proteine della dieta come la Serotonina cerebrale (che viene sintetizzata a partire dall’amminoacido Triptofano), la Dopamina, la Noradrenalina, l’Adrenalina (dalla Tirosina) e l’Istammina (che deriva dalla decarbossilazione della Istidina).
La disbiosi (squilibrio) del triptofano è fondamentale per la nostra sopravvivenza e costituisce la Acute Phase Reaction (APR) che in caso di pericolo riduce la captazione del Triptofano e, quindi, la sintesi cerebrale di Serotonina che ci rende ansiosi. Se la disbiosi diventa cronica si cade nella Chronic Phase Reaction (CPR), definita “madre di tutte le patologie”.
L’ansia è dunque una risposta positiva agli agenti stressogeni. La riduzione del Triptofano avvantaggia la captazione della Tirosina che ci rende più abili. La captazione della Dopamina ci rende più furbi. La captazione della Noradrenalina ci rende più forti. La captazione della Adrenalina ci rende maggiormente capaci ad affrontare un pericolo.
Il Triptofano controlla anche la sintesi cerebrale di NPY, un neuropeptide che governa i processi di neurogenesi e sinaptogenesi, quindi la capacità di auto-riparazione.
Il Triptofano determina la risposta immunitaria, che nelle donne deve ridursi ciclicamente per evitare un danno sincopale ad un eventuale feto. Ecco perciò che la corrispondente diminuzione della Serotonina porta alla ben nota sindrome premestruale e a problemi neurologici nella donna come la depressione.
Il Triptofano è responsabile anche della morte cellulare per apoptosi cellulare, perché la nostra sopravvivenza è basata sulla capacità di riparare i guai che l’ambiente continuamente ci procura.
Questo compito è stato affidato al Microbiota intestinale, capace di individuare i danni del Dna e ripararlo.
La comunicazione Microbiota-Cervello.
Nature Rewiews Neuroscience ha riportato un’ampia rassegna del dipartimento di psichiatria (Cork University) riguardo comportamento e impatto del microbiota sul cervello.
Dalla ricerca emerge che la comunicazione tra cervello e microbiota intestinale è a due direzioni, con influenza vicendevole sia in senso positivo che in senso negativo.
Una condizione di stress emozionale tramite il rilascio di cortisolo, adrenalina e noradrenalina altera l’equilibrio tra ceppi batterici e sistema immunitario locale, rendendo la parete intestinale più permeabile ai ceppi patogeni presenti nella mucosa. Viceversa un’alterazione del microbiota determina il rilascio di citochine infiammatorie, che attraverso il nervo vago e il sangue raggiungono il cervello. Somministrando probiotici (Lactobacillus Helveticus e Bifidobacterio Longum) in persone con la sindrome dell’intestino irritabile e la fatica cronica, sono stati osservati clinicamente una riduzione dell’ansia, dello stress, del cortisolo. Altri studi hanno messo in evidenza che questi probiotici innalzano la soglia del dolore.
Microbioma come regolatore dell’infiammazione.
Il microbiota influenza il sistema immunitario tramite diverse vie. Il suo squilibrio può essere alla base di numerose patologie a base infiammatoria non solo di tipo intestinale. Si profila dunque un nuovo ruolo per i probiotici: da coadiuvanti nelle terapie antibiotiche a farmaci regolatori naturali. Del resto gli esseri umani, sin dall’inizio della loro evoluzione, hanno vissuto in costante associazione con i batteri, quindi è possibile considerarli come i nostri più “vecchi amici”. Le più importanti strategie di intervento che possiamo attuare passano allora attraverso l’alimentazione, che svolge un ruolo fondamentale nel ridurre infiammazione, ossidazione, tossicità e bilanciare il pH.
Lo studio, durato 5 anni, compiuto dallo Human Microbiome Project composto da 200 ricercatori provenienti da 80 istituti di ricerca statunitense,ha analizzato il Microbioma presente in 5 macro aree. I futuri programmi di ricerca sono finalizzati al sequenziamento del Metagenoma per lo studio tra la composizione della specie batteriche e le malattie.
Scrittrice: DOTT. ANGELO MARIA DI FEDE, Medico chirurgo, immunologo e allergologo.
