Microbiota (o microbioma) intestinale

• significato di microbiota
• composizione del microbiota intestinale
• microbiota e microbioma
• microbiota e dieta
• microbiota e antibiotici
• microbiota intestinale e sistema immunitario
• altre funzioni del microbiota

Significato di microbiota

Il microbiota intestinale rappresenta un insieme di microrganismi colonizzatori del nostro intestino, che risultano importanti per lo sviluppo e la crescita dell'organismo umano, ma anche per il mantenimento della sua salute. Questi microrganismi instaurano con l'uomo un rapporto simbiotico, traendone le necessarie fonti nutritive e dando in cambio vantaggi metabolici e difensivi. 

Ad oggi, non vi è una definizione chiara dell'esatta composizione del microbiota umano in salute, ma molte patologie, fra cui quelle infiammatorie intestinali, sono state associate ad alterazioni della microflora intestinale, nonostante non si sappia, però, ancora oggi se queste modificazioni siano causa o conseguenza di queste malattie.

La microflora intestinale può essere modificata nella sua composizione da fattori quali l'età del soggetto, la dieta e il trattamento con antibiotici. 

Composizione del microbiota intestinale

Il microbiota residente nell'intestino è per lo più costituito da organismi che appartengono ai Phyla dei Firmicutes, batteri gram positivi, e dei Bacteroidetes, batteri gram negativi. Ai primi appartengono generi come Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus e Ruminococcus; ai secondi generi com Bacteroides e Prevotella. 

Questo batteri si trovano non solo nell'intestino ma anche nello stomaco e la diversità delle specie varia a seconda del punto dell'apparato gastrointestinale considerato. Nello stomaco si ha una minore varietà di specie, che aumenta invece in particolare nel colon. 

il numero di specie presenti si stima sia di crica 1100 con almeno 160 specie per individuo. La quantità di microrganismi presenti nel colon è stimata intorno a 10¹³ 10¹⁴ microrganismi. 

Microbiota e microbioma

Il microbioma è il corredo genetico posseduto dai microroganismi che compongono il microbiota. Questi geni codificano per funzioni esclusive della flora intestinale, non possedute dall'organismo umano, ad esempio alcuni enzimi digestivi, configurando il microbiota come un vero e proprio organo a sè stante, con le sue funzioni specifiche. Fra queste vi sono quelle immunitarie, digestive e di sintesi di metaboliti importanti. 

Le variazioni del microbiota influenzano quelle del microbioma che talvolta, nelle condizioni patologiche di disbiosi, può codificare per la sintesi di molecole negative per l'organismo umano.

Microbiota e dieta

I microganismi che compongono il microbiota intestinale hanno un corredo enzimatico che permette diverse funzioni metaboliche. Alcune molecole provenienti dalla dieta, come l'amido resistente, oligosaccaridi non digeribili, proteine come collagene ed elastina, ma anche compositi fenolici, possono essere trasformati dai batteri intestinali in altre sostanze. Fra queste ci sono gli acidi grassi a catena corta, che possono essere di diverso tipo in dipendenza della fonte molecolare da cui vengono sintetizzate e delle specie batteriche presenti a livello intestinale. Questa trasformazione avviene sopratutto nel colon, e gli acidi grassi prodotto hanno una funzione trofica per le cellule dell'epitelio del colon, oltre che di promozione della proliferazione cellulare e della salute intestinale. 

Le abitudini alimentari influenzano la composizione del microbiota in dipendenza del tipo di substrato che i batteri devono fermentare e quindi del corredo enzimatico che possiedono. L'uso di integratori con prebiotici, ad esempio con inulina, può permettere la prevalenza di alcune specie batteriche nell'intestino. I cambiamenti nella dieta possono influenzare, infatti, la composizione nel microbiota la cui trasformazione dipende però anche dalla sua composizione iniziale e risulta quindi variabile da individuo a individuo. L'integrazione con prebiotici, quindi, va personalizzata e dosata a seconda delle necessità e del tipo di dieta. 

Da quanto detto sopra, possiamo quindi dedurre che la composizione del microbiota varia a seconda dello stile dietetico scelto (es. vegetarianesimo), ma anche della popolazione di origine e dello stile di vita. 

L'industria alimentare ha formulato diversi prodotti basati sull'uso di probiotici, ossia microrganismi vivi che vengono somministrati in una certa quantità tale da conferire effetti benefici sulla salute dell'ospite. Questi preparati possono contenere un singolo o diversi ceppi batterici o fungini di diverse specie, i più comuni dei quali appartengono al genere Lactobacillus e Bifidobacteria. Il consumo di questi prodotti porta effetti positivi sia in soggetti sani che malati, influenzando l'attività del sistema immunitario e diminuendo la possibilità di comparsa di alcune patologie. Hanno, inoltre, effetto sulla prevenzione e cura di diverse forme di diarrea, fra cui quella associata agli antibiotici e quella persistente dei bambini. 

Alcuni studi propondono i probiotici come possibili trattamenti contro le malattie infiammatorie intestinali (IBD) e la sindrome dell'intestino irritabile. Diversi altri studi si sono concentrati sugli effetti dei probiotici, portando alla conclusione che essi dipendono dal singolo ceppo batterico e dalla dose utilizzata. Il meccanismo d'azione dei diversi ceppi microbici può essere comune o specifico dei singoli ceppi. 

Ma cosa mangiare per avere un microbiota in salute? In generale gli alimenti ricchi di prebiotici come frutto-oligisaccaridi, inulina, polioli e oligosaccaridi, sono utili per il funzionamento della flora intestinale. Questi composti sono naturalmente presenti in alimenti vegetali come frutta e verdura.

Per inserire, invece, i probiotici è utile il consumo di latte fermentato, come yogurt, ma anche preparati appositi con selezionati ceppi batterici volti a svolgere specifiche funzioni. 

Microbiota e antibiotici

Le terapie antibiotiche possono ridurre e alterare la composizione della microflora del colon, portando ad un decremento della diversità nella sua composizione e alla crescita di microrganismi potenzialmente patogeni. Inoltre, altre conseguenze possono coinvolgere i processi metabolici in cui i batteri intestinali sono protagonisti.

Durante l'infanzia la somministrazione massiva di antibiotici può portare ad una scarsa colonizzazione dell'intestino da parte dei batteri del microbiota, e di conseguenza allo sviluppo di asma, eczema e altre patologie. 

Gli antibiotici possono causare effetti anche negli anziani, in cui si ha come conseguenza l'eliminazione di alcuni ceppi batterici importanti. Una delle patologie causate è la diarrea associata agli antibiotici, in cui la diminuzione della presenza di alcune specie batteriche nel tratto intestinale porta allo sviluppo della specie patogena Clostridium difficile, che determina disturbi nel metabolismo dei carboidrati e accumulo di molecole osmoticamente attive, che portano alla diarrea.

Microbiota intestinale e sistema immunitario

Quando il microbiota è in condizioni di salute, promuove la risposta immunitaria nei confronti di microrganismi patogeni e la tolleranza immunitaria nei confronti di antigeni innocui. Diversi studi scientifici lo ipotizzano, supponendo che il microbiota intestinale possa influenzare lo sviluppo del sistema immunitario e avere un effetto immunomodulatorio. Uno studio in particolare ha formulato un'ipotesi seconda la quale il cambiamento dello stile di vita dei paesi occidentali, con la diminuzione delle malattie infettive e l'uso eccessivo di antibiotici, ha portato ad un aumento delle allergie e delle malattie autoimmuni. In questo effetto il microbiota potrebbe giocare un ruolo a livello della modulazione del sistema immunitario e della sua maturazione. 

Altre funzioni del microbiota

Recentemente è stata posta attenzione sul microbiota cutaneo, ossia l'insieme di microganismi che sono presenti dalla nascita nella cute sana. In particolare lo Staphylococcus epidermidis è stato proposto come regolatore dell'omeostasi immunitaria cutanea. Questo batterio sembra possa competere con lo Staphylococcus aureus e inibirne l'effetto di sviluppo delle allergie e della dermatite atopica. In futuro, quindi, si aprono le porte verso nuovi potenziali trattamenti di queste patologie sfruttando l'effetto del microbiota cutaneo.

Sempre recentemente è stata proposta la correlazione tra microbiota intestinale e cervello; in particolare la flora intestinale influenza la fisiologia e le funzioni cognitive del sistema nervoso con un meccanismo ancora non chiaro, ma che sembra coinvolgere non solo la produzione, da parte dei microrganismi del microbiota, di neurotrasmettitori e regolatori neurali, ma anche la barriera emato-encefalica e intestinale. Questa connessione tra intestino, microbiota e cervello può essere utile per studiare in futuro nuove strategie terapeutiche. 

Uno studio del 2017 propone l'uso del microbiota per il trattamento dell'obesità, in quanto questi microrganismi possono regolare il metabolismo, l'adiposità ma anche i centri della fame grazie alla correlazione tra microbiota e cervello.

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