Il ruolo dell’alimentazione e della gestazione nella definizione del microbiota intestinale
Con l’espressione microbiota si intendono diversi miliardi di microrganismi presenti nel tubo digerente, principalmente nel colon: in particolare batteri, ma anche virus, funghi e protozoi. Questa popolazione è molto ampia: si stima che il numero di cellule microbiche intestinali, sia pari a 10 volte il numero di cellule dell’intero organismo. Il microbiota intestinale è inoltre in continuo equilibrio con il GALT (gut associated lymphoid tissue), il tessuto linfoide associato all’intestino.
La distribuzione del microbiota nell’apparato digerente
Possiamo rinvenire una distribuzione diversa di famiglie di microrganismi appartenenti al microbiota in diversi tratti del sistema digerente: nello stomaco, nel duodeno, nel digiuno, nell’ileo e nel colon.
- Nello stomaco si ha un pH molto acido (1,5-2) e per questo motivo era diffusa la credenza fino a poco tempo fa che nessun organismo riuscisse a sopravvivere in queste condizioni di acidità. Recentemente si è scoperto, invece, che nello stomaco riesce a sopravvivere un batterio responsabile delle ulcere, l’Helicobacter pylori. La sua sopravvivenza in un ambiente così acido è permessa dalla produzione di un enzima, l’ureasi, il quale permette al batterio di creare un microambiente specifico che neutralizza l’acidità e gli garantisce la sopravvivenza.
- Nel resto dell’intestino, la distribuzione è più varia perché dipende da altri fattori, quali la distribuzione di ossigeno, che diminuisce progredendo dallo stomaco verso l’ultimo tratto dell’intestino, dal pH del tratto intestinale o da fattori meccanici quali la peristalsi.
Le classi di batteri presenti: Bacteroidetes e Firmicutes
Pur essendo presenti molte tipologie di microrganismi, solo due batteri caratterizzano il nostro fenotipo in modo determinante e costituiscono da soli il 90% di tutti i batteri presenti a livello intestinale:
- Bacteroidetes: sono batteri Gram negativi.
A questi batteri è associato è associato un fenotipo slanciato e meno predisposto all’infiammazione intestinale. Sono batteri capaci di scomporre a livello del colon quelle fibre vegetali rimaste non digerite e di produrre il butirrato, un acido grasso a catena corta fondamentale per la salute delle cellule epiteliali e del mantenimento dell’omeostasi del sistema immunitario.
- Firmicutes → sono batteri Gram positivi.
Alla presenza di questi batteri è associato un fenotipo obeso; infatti, sono presenti in pazienti che seguono diete ricche di zuccheri e grassi, correlati ad un alto rischio di obesità. Nella parte più esterna del batterio presentano uno strato di peptidoglicano che conferisce alla cellula una notevole durezza e resistenza.
L’influenza dei fattori ambientali: l’alimentazione
La composizione del microbiota dipende da fattori ambientali, in particolare la dieta, ma anche dall’uso di farmaci, antibiotici e l’esposizione ad agenti antimicrobici. Per il mantenimento di un microbiota intestinale ottimale è importante seguire un’alimentazione equilibrata come la dieta mediterranea.
Un abbondante consumo di verdura, frutta, legumi e cereali non raffinati, in quanto alimenti ricchi di prebiotici, aiuta la produzione di batteri buoni favorendo l’eubiosi intestinale; la dieta mediterranea inoltre permette di produrre butirrato e altri acidi grassi a corta catena.
Coloro che invece seguono una dieta ricca di grassi saturi, con un elevato consumo di carne rossa e carboidrati raffinati, possono presentare una disbiosi intestinale che causa meccanismi pro-infiammatori con effetti negativi sul sistema immunitario.
Un altro elemento importante dell’alimentazione riguarda la varietà perché è stato osservato che una dieta monotona e poco bilanciata provoca una riduzione della biodiversità del microbiota intestinale.
Infine non bisogna sottovalutare il ruolo dello sport, infatti l’attività fisica svolge un ruolo centrale nella modulazione del microbiota intestinale, aumentando la diversità delle specie microbiche.
Il microbiota nel neonato
Come un neonato acquisisca il corredo batterico e come questo si sviluppi successivamente sono fattori chiave per la salute futura. Nonostante l’importanza di questi aspetti, molto rimane ancora da scoprire. La modalità della nascita, la tipologia di allattamento, l’esposizione ambientale e a trattamenti farmacologici, sia della madre sia del neonato, sono tutte circostanze riconosciute di possibile alterazione batterica.
La maggior parte delle evidenze scientifiche a riguardo si basa tuttavia su studi condotti attraverso colture batteriche o sull’analisi di profili tassonomici limitati al solo livello di specie.
Il tipo di parto e l’allattamento
La composizione del microbiota è influenzata fortemente dal tipo di parto, dal momento che la nascita è il momento in cui si forma il microbiota a livello dell’epitelio di rivestimento intestinale. È chiaro che il microbiota che si acquisisce alla nascita non rimane sempre uguale nella nostra vita, poiché è soggetto a cambiamenti a livello della composizione delle famiglie di batteri.
I neonati sani ad una settimana dal parto naturale sono colonizzati da batteri Gram negativi anaerobi come i Bacteroidetes, mentre i neonati con parto cesareo presentano una colonizzazione più tardiva, dopo uno o due mesi dalla nascita, da parte di batteri appartenenti al genere Bifidobacterium o Lactobacillus.
Inoltre, se il neonato viene allattato con latte materno oppure con il latte artificiale, anche qui il microbiota avrà delle differenze. Se il neonato riceve un allattamento diretto dal seno dominano i bifidobatteri nel microbiota intestinale, mentre se prevale l’allattamento artificiale prevalgono i Bacteroidetes e i Bifidobatteri.
Il ruolo dello stress nelle alterazioni del microbiota
Il microbiota alterato può essere osservato anche in pazienti con enterocolite ulcerosa, in bambini obesi o con disordini autistici e in pazienti con sindrome del colon irritabile. Infatti in presenza di queste patologie si evidenza uno stato di disbiosi, ovvero di un’alterazione della composizione del microbiota a livello intestinale. I microrganismi simbionti che dovrebbero ostacolare la crescita dei microrganismi patogeni non riescono più a svolgere il loro ruolo e subentra lo stato di disbiosi.
In presenza di stress e ansia, il microbiota presenta una minore varietà di microrganismi e diminuisce la presenza dei Bacteroidetes, aumentando la presenza di Clostridium e Roseburia che sono batteri potenzialmente patogeni. Questi batteri riescono a aderire con maggiore facilità alla mucosa intestinale a causa di una minore produzione di mucina e di mucopolisaccaridi acidi, i quali costituiscono lo strato di muco che funge da prima barriera di difesa del canale digestivo.
Conclusioni
Guardando alle nuove strategie terapeutiche, la prima riguarda l’impiego di probiotici su misura di nuova generazione, prodotti grazie allo sviluppo di efficienti metodi di coltura batterica e di sequenziamento genico che possono contribuire a proteggere l’individuo da disordini specifici o rispondere a particolari esigenze metaboliche.
La seconda strategia consiste nell’adottare un ceppo probiotico caratterizzato e utilizzarlo come vettore per rilasciare direttamente nel lume intestinale farmaci antinfiammatori o immunosoppressori. Questo approccio è stato proposto per curare le malattie infiammatorie intestinali o varie forme di colite.
In terzo luogo, ci sono farmaci che hanno un’azione diretta sulla composizione del microbiota come ad esempio alcuni farmaci antidiabetici, quali tiazolidinedioni e metformina, che sono proposti nella cura di infiammazioni croniche intestinali. Per finire recenti studi mostrano che alcune sostanze di origine vegetale come la curcuma, i polifenoli del tè verde e l’artemisia abbiano mostrato risultati promettenti nel controllo dell’infiammazione gastrointestinale.
Giulia Marianello per Questione Civile
Sitografia
www.microbioma.it
www.sifweb.org
