Il microbiota: l’infinitamente piccolo dalle molte promesse
Il ruolo del microbiota è sempre più conosciuto e ricercatori in tutto il mondo stanno cercando di capire i legami tra i suoi squilibri (disbiosi) ed alcune malattie.
Ormai è evidente che il numero di malattie su cui il microbiota può avere un impatto, è molto più grande di quanto si potesse pensare.
Microbiota e microbioma
Il microbiota è l’insieme dei microrganismi che popolano un organismo ed è composto da un certo numero di specie di batteri.
Il nostro microbiota umano è rappresentato da una flora diversa, come quella cutanea, vaginale, orale o intestinale.
In questo articolo parleremo del microbiota intestinale che si trova nel tratto digerente, perché è la flora principale che contiene la maggior quantità di batteri e che influenzerà/potrà influenzare anche lo stato dell’altra flora.
Il nostro tratto digestivo ospita circa 100.000 miliardi di batteri, un numero da 2 a 10 volte superiore al numero di cellule del nostro corpo, per un peso di soli 2 kg.
Questo insieme di batteri, virus, parassiti e funghi non patogeni costituisce il nostro microbiota intestinale (in passato chiamato flora intestinale) e vive in simbiosi con il suo ospite, in questo caso noi, l’essere umano.
Il microbioma è il genoma del microbiota, e possiede 500 volte più geni delle cellule umane.
La ricerca sul microbioma permetterà di scoprire nuovi biomarcatori, essenziali per la diagnosi di numerose patologie e la stratificazione dei pazienti per una medicina più personalizzata.
Inoltre, la ricerca permetterà di scoprire nuove strade terapeutiche modulando il microbioma, i suoi batteri e le sostanze che producono (trapianto di materia fecale, aggiunta di batteri benefici, eradicazione mirata di alcune specie patogene, ecc.), ma anche di ripristinare un ecosistema armonioso per preservare il nostro capitale di salute.
Grazie alla sua diversità genetica, alla sua capacità di modificare e prevenire lo sviluppo di patologie, alla sua funzione cruciale nell’equilibrio del sistema immunitario e alla sua influenza sul metabolismo, il microbioma costituisce oggi uno dei maggiori progressi della medicina.
Le funzioni della flora intestinale
Le funzioni del microbiota intestinale sono fondamentalmente tre:
- Funzione metabolica:
- favorisce la digestione,
- la fermentazione degli alimenti,
- l’assorbimento dei nutrienti,
- partecipa alla sintesi dei metaboliti, sostanze di cui il nostro organismo ha bisogno (vitamine, acidi grassi a catena corta, aminoacidi…).
- Funzione immunitaria: educa e regola il sistema immunitario.
- Funzione di regolazione: mantenimento della mucosa intestinale.
É fondamentale, per la nostra salute, mantenere e preservare lo stato di eubiosi, ossia di equilibrio della flora batterica intestinale.
Lo stato di disbiosi del microbiota intestinale, al contrario, può provocare ripercussioni su tutto l’organismo.
Patologie legate a uno squilibrio del microbiota
Il microbiota intestinale, un organo finora trascurato, ha un impatto e interagisce con altri diversi organi (fegato, cervello, ecc.) e molti sistemi (sistema nervoso, sistema immunitario, ecc.) del nostro corpo.
La ricerca è quindi interessata a molte patologie che sono legate alla disbiosi, uno squilibrio in questo ecosistema di batteri. Lo squilibrio si manifesta quando la diversità batterica è ridotta, in caso di perdita di batteri benefici o di proliferazione di batteri invasivi.
Queste patologie includono molte malattie autoimmuni, malattie psichiatriche e neurodegenerative, malattie dell’apparato digerente, malattie metaboliche, malattie cardiovascolari, malattie allergiche, malattie della pelle, ecc. 1, 4
Ecco alcuni sintomi comuni che possono derivare dalla presenza di una disbiosi:
- Disturbi digestivi (gas, gonfiore, diarrea, stitichezza, colopatia), dovuti alla proliferazione, ad esempio, di batteri “cattivi” e alla carenza di batteri “buoni” responsabili della funzione digestiva.
- Patologie psicologiche o psichiatriche (come depressione, ansia, autismo, disturbo ossessivo-compulsivo, alta tensione impulsiva) per la mancanza, ad esempio, di neurotrasmettitori necessari al sistema nervoso la cui produzione dipende da alcuni batteri.1
- Malattie della pelle (come acne, eczema, eruzioni cutanee, psoriasi), dovute alla porosità intestinale e carenza di batteri, con conseguente passaggio di macronutrienti o prodotti di scarto nel flusso sanguigno che dovranno poi essere eliminati dalla pelle (che è uno degli organi emuntori).
- Malattie autoimmuni e infezioni croniche e ricorrenti, dovute alla debolezza o allo squilibrio del sistema immunitario, che basa la sua robustezza sullo stato del microbiota e lo sviluppo di batteri o lieviti (micosi e candidosi da proliferazione di Candida Albicans, ulcera gastrica da Helicobacter Pylori, diarrea infettiva da Clostridium Difficile, ecc. ), e dall’infiammazione intestinale spesso legata alla disbiosi e alla permeabilità intestinale
- Carenze di vitamine e minerali dovute al fallimento dei processi di assimilazione dei nutrienti a causa della mancanza dei batteri necessari per questa funzione.
Ci sono molte altre conseguenze derivanti da una flora intestinale squilibrata.
Le cause della disbiosi
Oggi è molto facile avere uno squilibrio del nostro microbiota e le cause sono molteplici.
Ecco le principali:
- dieta moderna (povera di fibre, prebiotici, probiotici ma ricca di zuccheri e grassi),
- stress,
- antibiotici, antiacidi, radioterapia,
- infezioni intestinali,
- mutazioni genetiche,
- il fumo.
Nutrire correttamente il microbiota intestinale
Oggi sappiamo che è necessario prendersi cura del nostro microbiota e quindi della nostra flora intestinale. Questa flora intestinale, in ultima analisi, governa e orchestra i processi del nostro organismo in modo che funzioni al massimo delle sue potenzialità.
Il microbiota sarà il fondamento fisico e organico della nostra salute e del nostro benessere fisico, emotivo e psicologico.
Gli scienziati sono ormai concordi nell’affermare che la dieta ha un’influenza fondamentale sull’equilibrio del microbiota intestinale. Studi recenti hanno dimostrato che i drastici cambiamenti nello stile di vita e le diete moderne determinano un microbiota intestinale meno ricco e diversificato rispetto al passato.
L’alimentazione è un modo naturale ed efficace per fornire nutrienti ed energia e contribuire così al mantenimento del proprio capitale di salute.
Oggi quali componenti componenti della dieta modulano beneficamente il microbiota intestinale.
- Alimenti fermentati contenenti probiotici
Il consumo di alimenti tradizionalmente fermentati come crauti, kefir, yogurt e miso, potrebbe essere associato a diversi benefici per la salute: riduzione del rischio di diabete di tipo 2 e di malattie cardiovascolari, migliore digeribilità degli alimenti e/o maggiore sintesi o assorbimento di vitamine.
Gli alimenti contenenti probiotici possono anche diventare uno strumento per arricchire la dieta con fibre benefiche per la salute. - Fibre e prebiotici
Alcuni ricercatori hanno sostenuto che la mancanza di fibre alimentari è la caratteristica principale che ha portato all’alterazione del microbioma intestinale e all’aumento delle malattie croniche.
Le fonti di fibre fermentabili non solo forniscono un substrato per la crescita dei microbi, ma aumentano anche la concentrazione di prodotti della fermentazione batterica, necessari per la salute dell’intestino e per la salute generale.
I prebiotici sono un altro gruppo di composti utilizzati come strumento per modulare il microbiota. Si concentrano sull’idea di fornire substrati di crescita ai microrganismi intestinali. Attualmente, i composti considerati prebiotici si sovrappongono a quelli della categoria delle fibre alimentari, ma è importante notare che non tutte le fibre alimentari sono prebiotiche, poiché non tutte determinano modifiche specifiche del microbiota intestinale. - Amido resistente
L’amido resistente è una forma di fibra alimentare che resiste alla digestione nell’intestino tenue e raggiunge il colon dove viene metabolizzata dal microbiota. Attualmente non è possibile formulare una raccomandazione specifica per l’amido resistente, tuttavia sembra che 20 grammi al giorno siano necessari per migliorare la salute dell’intestino.
Fonti di amido resistente sono banane acerbe, pasta interale, riso integrale, legumi e patate. - Frutta e verdura
Da molti anni i professionisti della nutrizione promuovono i benefici di frutta e verdura per la salute. È ormai riconosciuto che il miglioramento della salute dell’intestino è uno dei benefici del consumo di una varietà di questi prodotti. Frutta e verdura, ricche di polifenoli e fibre, probabilmente contribuiscono a trasformare il microbiota intestinale in un profilo più favorevole alla salute, aumentando batteri come i lattobacilli e i bifidobatteri.- Allattamento al seno del neonato
Il latte materno ha molti benefici per il neonato umano, ma uno dei principali per quanto riguarda il microbiota è il suo alto contenuto di oligosaccaridi, che nutrono in modo specifico i bifidobatteri. A causa della complessità del latte materno i suoi effetti benefici sul microbioma intestinale non sono del tutto noti, ma gli scienziati ritengono che l’allattamento al seno fornisca ai neonati ciò di cui hanno bisogno per costruire un microbioma intestinale più sano.
- Allattamento al seno del neonato
Piante, alimenti e spezie per purificare e disinfettare
Per eliminare i batteri patogeni, igenizzare e purificare la flora intestinale, possiamo impiegare integratori alimentari e/o piante molto efficaci, come ad esempio:
- estratto di semi di pompelmo (o GSE),
- ulivo,
- aglio,
- cannella,
- chiodi di garofano,
- alloro,
- origano,
- timo (può essere utilizzato anche in olio essenziale su consiglio di un terapeuta).
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Infine, l’acido caprilico è un eccellente agente antifungino naturale che si trova, ad esempio, nell’olio o nel burro di cocco.
Ridurre il consumo di alimenti ultra-processati (UPF)
Gli scienziati concordano sulla necessità di limitare il più possibile il consumo di alimenti ultra-processati.
Sembra che il consumo di alimenti trasformati, caratterizzati in particolare dalla presenza di additivi, abbia un impatto deleterio sul nostro microbiota intestinale. Infatti, uno studio che ha esaminato gli agenti emulsionanti (carbossimetilcellulosa e polisorbato 80) nei roditori ha provato come abbiano un impatto dannoso sul microbiota intestinale e sull’interazione di quest’ultimo con la mucosa intestinale.
Il lavoro di Benoît Chassaing e Andrew Gewirtz3 ha dimostrato che gli agenti emulsionanti, aggiunti a molti prodotti alimentari trasformati per migliorarne la consistenza e prolungarne la durata di conservazione, possono modificare la composizione e la localizzazione del microbiota intestinale, determinando un’infiammazione cronica all’origine della sindrome metabolica e delle malattie infiammatorie croniche intestinali.
Le malattie infiammatorie intestinali (IBD, che comprendeno il morbo di Crohn e la colite ulcerosa) sono patologie gravi e debilitanti, che colpiscono milioni di persone in tutto il mondo.
La sindrome metabolica si riferisce a tutti i problemi legati all’obesità ed è considerata un precursore di gravi malattie come il diabete di tipo 2, le malattie cardiovascolari e le malattie epatiche.
Dato che il forte aumento di queste malattie si è verificato nonostante la stabilità della genetica, diviene primario il ruolo dei fattori ambientali.
L’aggiunta di agenti emulsionanti agli alimenti trasformati è stata correlata all’evoluzione di queste malattie fin dalla metà del XX secolo e in precedenza era stato osservato che questi additivi favorivano la translocazione di alcuni batteri attraverso le cellule epiteliali intestinali. Il lavoro di Benoît Chassaing e Andrew Gewirtz dimostra un forte impatto di questi additivi alimentari sulle funzioni del microbiota intestinale, con conseguente sviluppo di malattie croniche.
Ulteriori ricerche stanno dimostrando che non tutti i microbioti sono ugualmente sensibili agli effetti pro-infiammatori degli emulsionanti: alcuni microbioti no sono meno colpiti di altri. Sono in corso ulteriori studi per comprendere meglio queste differenze e i relativi meccanismi sottostanti. Infine, sono in corso diversi studi sull’uomo per determinare l’impatto di questi additivi sulla salute umana.
Altri additivi alimentari sono attualmente oggetto di studio ed è stato osservato, ad esempio, che i dolcificanti artificiali non calorici (saccarina, sucralosio e aspartame) causano intolleranza al glucosio quando vengono somministrati ai roditori, sempre attraverso un meccanismo che coinvolge il microbiota intestinale.
Insomma: diversi additivi caratteristici degli alimenti trasformati sono ritenuti dannosi per la salute del nostro microbiota intestinale, e favorisco lo sviluppo di malattie croniche.
La ricerca futura dovrebbe essere in grado di definire meglio la dieta ottimale e personalizzata per migliorare il microbiota e la salute di ogni individuo.
Il potenziale terapeutico del microbiota
Semplice: il microbiota sarà uno dei principali acceleratori della ricerca medica nel 21° secolo.
Negli ultimi vent’anni i progressi nel campo del sequenziamento hanno consentito di avvicinarsi alla diversità e alla complessità del microbiota, attraverso le sue informazioni genetiche globali, ovvero il microbioma.
Questi progressi hanno permesso di esplorare le correlazioni tra lo squilibrio del microbiota intestinale (disbiosi) e le malattie, aprendo la strada alla ricerca dei meccanismi all’origine della patologia e alla modulazione del microbiota come terapia.
Le scoperte fatte permettono quindi di immaginare un nuovo approccio: lo sviluppo di gamme medicinali a partire dal vivente (prodotti bioterapeutici vivi o postbiotici) che fornirebbero all’organismo probiotici identificati per i loro effetti precisi su una patologia, diventando così un approccio terapeutico a sé stante.
Sebbene la maggior parte degli operatori sia attualmente in fase di sviluppo clinico, le prime autorizzazioni potrebbero essere concesse nel 2023: trattamenti individualizzati, che tengano conto della firma microbiotica del paziente, potrebbero completare il campo delle possibilità in termini di salute, in modo curativo o preventivo: dai disturbi metabolici all’oncologia.
Mentre le applicazioni terapeutiche sono al centro dell’attenzione della comunità scientifica, il microbiota sarà sviluppato anche nei settori dell’alimentazione, della nutraceutica e della cosmesi.
Referenze
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- Chassaing, B., Koren, O., Goodrich, J. et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature 519, 92–96 (2015). https://doi.org/10.1038/nature14232
- Junjie Qin; et al (2009). A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing, Nature 464 (7285): 59–65. doi:10.1038/nature08821. PMID 20203603. Retrieved 2010-03-06]>
- Fredrik Bäckhed, Hao Ding, Ting Wang, Lora V. Hooper, Gou Young Koh, Andras Nagy, Clay F. Semenkovich and Jeffrey I. Gordon. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Procedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol.101, n°44, 2/11/2004.
- Dinan TG, Stanton C, Cryan JF, Psychobiotics: a novel class of psychotropic. Biol Psychiatry. 2013 Nov 15;74(10):720-6. doi: 10.1016/j.biopsych.2013.05.001. Epub 2013 Jun 10. Review.PMID:23759244
- Coppa GV, Bruni S, Morelli L, Soldi S, Gabrielli O (July 2004). The first prebiotics in humans: human milk oligosaccharides. J. Clin. Gastroenterol. 38 (6 Suppl): S80–3.doi:10.1097/01.mcg.0000128926.14285.25