Il microbo è nulla, il terreno è tutto “Claud Bernard”

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E’ molto difficile rispondere in modo sintetico a questa domanda perché i campi da trattare sarebbero immensi. Oggi i lavori scientifici sono veramente tanti e si è visto che il microbiota è coinvolto nella patogenesi di moltissime malattie.

Cos’ è il Microbiota?
Il microbiota è una grande e complessa comunità microbica che colonizza le mucose del nostro corpo (quindi non solo l’intestino ma anche la bocca, la vagina, il tratto urinario, l’occhio, il tratto respiratorio, etc) e comprende non solo i batteri ma anche altri microbi come i funghi, gli archea, i virus e i protozoi [1]. Attualmente l’interesse della comunità scientifica si è focalizzato sul microbiota intestinale la cui alterazione è stata dimostrata essere associata ad una grande varietà di malattie che vanno dalle malattie infiammatorie intestinali [2] e alla sindrome dell’intestino irritabile [3], alle malattie metaboliche come obesità e diabete [4], malattie allergiche [5], malattie neurodegenerative.

Dalla seconda metà del XX Secolo è diventato evidente che il microbiota non sono contribuisce alla salute dell’uomo in vari modi ma gioca anche un importante ruolo nello sviluppo. Infatti, l’assenza di microbiota può avere effetti significativi sull’anatomia e la fisiologia.

Il microbiota intestinale  è un organo con un’ampia capacità metabolica e una sostanziale plasticità funzionale che trae le sostanze nutritive per la sua sopravvivenza principalmente dai carboidrati ingeriti con la dieta. La fermentazione batterica dei carboidrati produce metaboliti generalmente favorevoli ossia acidi grassi a catena corta come il butirrato, propionato e acetato che sono ricche fonti di energia per l’ospite [5]. Se i carboidrati sono limitati, i batteri si rivolgono a fonti energetiche alternative con conseguente produzione di altri metaboliti che possono essere dannosi per la salute umana (attenzione quindi alle diete iperproteiche).

Il butirrato è probabilmente l’acido grasso a catena corta più importante per la salute umana. Esso costituisce la fonte energetica chiave per i colonociti umani e ha anche potenziali attività anti-cancro perché ha la capacità di indurre la morte delle cellule tumorali del colon e di regolare l’espressione genica [6]. Ci sono anche prove che il butirrato può regolare l’omeostasi del glucosio [7].

Il propionato è una fonte di energia per le cellule epiteliali e sembra essere una molecola importante nella segnalazione del senso di sazietà.

L’acetato è, invece, l’acido grasso a catena corta più abbondante.  All’interno del corpo umano, l’acetato viene trasportato nei tessuti periferici e utilizzato nel metabolismo del colesterolo e nella lipogenesi, e recenti studi indicano che svolge anche un ruolo significativo nella regolazione dell’appetito [8].

Il microbiota intestinale ha un impatto positivo anche sul metabolismo lipidico infatti alcune specie sono in grado di aumentare l’efficienza dell’idrolisi lipidica mediante la regolazione dell’espressione di una colipasi richiesta dalla lipasi pancreatica per la digestione lipidica [9].

Diversi studi in roditori privi di microflora intestinale  e in volontari umani, hanno permesso di dimostrare che il microbiota intestinale può sintetizzare alcune vitamine, in particolare la vitamina K  e vitamine del gruppo B, tra cui biotina, cobalamina, folati, acido nicotinico, piridossina, riboflavina e tiamina [10].

Queste vitamine sono importanti per il metabolismo batterico, ma anche per quello dei mammiferi.

Ad esempio, i ratti privi di microbiota, alimentati senza un integratore alimentare di vitamina K hanno bassi livelli di protrombina e sviluppano emorragie [11].

Inoltre, volontari umani che hanno seguito per 3-4 settimane una dieta con scarse quantità di alimenti contenenti vitamina K non hanno sviluppato la carenza della vitamina, ma quelli trattati con un antibiotico ad ampio spettro per sopprimere il microbiota hanno mostrato una significativa diminuzione dei livelli di protrombina del plasma [54].
Il microbiota svolge un ruolo fondamentale anche nella formazione e nel funzionamento del sistema immunitario. In cambio, il sistema immunitario si è in gran parte evoluto come mezzo per mantenere la relazione simbiotica dell’ospite con questi microbi molto diversi.

Quando funziona in modo ottimale questa alleanza sistema immunitario-microbiota induce risposte protettive verso agenti patogeni e permette la tolleranza verso antigeni innocui.

Tuttavia, nei paesi ad alto reddito l’uso eccessivo di antibiotici e i cambiamenti nella dieta hanno selezionato un microbiota che manca di resilienza e di diversità necessarie per stabilire risposte immunitarie equilibrate.

Tutto ciò è responsabile del drammatico aumento dei disturbi autoimmuni e infiammatori. Qui ci sarebbe da aprire un capitolo veramente molto ampio.

Per cui mi fermerei qui ma sappiate che l’argomento non è assolutamente trattato in maniera esaustiva.

Servirebbero pagine e pagine.

Ma per rispondere in maniera sintetica alla domanda, la flora intestinale è essenziale per mantenere un buono stato di salute perché interagisce con vari sistemi all’interno del nostro corpo, modulandone la risposta.

E’ importante sapere che in condizioni normali, si ritiene che il tratto gastrointestinale fetale sia sterile; la prima esposizione del sistema immunitario a batteri commensali si verificano durante il passaggio attraverso il canale del parto (per questo è molto importante il parto naturale).

La colonizzazione del tratto gastrointestinale continua durante l’allattamento con il latte materno.

Infatti, il colostro e il latte materno contengono microbi vivi, metaboliti, IgA, cellule immunitarie e citochine. Questi fattori sono essenziali per formare il microbiota del bambino e modulare poi la risposta immunitaria[12] e non solo.

 

 

1. Sekirov, I., et al., Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev, 2010. 90(3): p. 859-904.
2. Ferreira, C.M., et al., The central role of the gut microbiota in chronic inflammatory diseases. J Immunol Res, 2014. 2014: p. 689492.
3. Kennedy, P.J., et al., Irritable bowel syndrome: a microbiome-gut-brain axis disorder? World J Gastroenterol, 2014. 20(39): p. 14105-25.
4. Karlsson, F., et al., Assessing the human gut microbiota in metabolic diseases. Diabetes, 2013. 62(10): p. 3341-9.
5. Macfarlane, S. and G.T. Macfarlane, Regulation of short-chain fatty acid production. Proc Nutr Soc, 2003. 62(1): p. 67-72.
6. Steliou, K., et al., Butyrate histone deacetylase inhibitors. Biores Open Access, 2012. 1(4): p. 192-8.
7. De Vadder, F., et al., Microbiota-generated metabolites promote metabolic benefits via gut-brain neural circuits. Cell, 2014. 156(1-2): p. 84-96.
8. Frost, G., et al., The short-chain fatty acid acetate reduces appetite via a central homeostatic mechanism. Nat Commun, 2014. 5: p. 3611.
9. Hooper, L.V., et al., Molecular analysis of commensal host-microbial relationships in the intestine. Science, 2001. 291(5505): p. 881-4.
10. Hill, M.J., Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. Eur J Cancer Prev, 1997. 6 Suppl 1: p. S43-5.
11. Gustafsson, B.E., et al., Effects of vitamin K-active compounds and intestinal microorganisms in vitamin K-deficient germfree rats. J Nutr, 1962. 78: p. 461-8.
12. Belkaid, Y. and T.W. Hand, Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell, 2014. 157(1): p. 121-41.