Introduzione al Microbiota Intestinale
Il microbiota intestinale, spesso definito il nostro “secondo genoma”, è un intricato insieme di microrganismi che risiedono nel tratto gastrointestinale umano.
Questo microbioma contiene più di 100 trilioni di microbi.
I batteri
In termini di composizione, il microbiota intestinale è dominato da batteri, con più di 1000 specie conosciute di batteri, il 90% dei quali sono Firmicutes e Bacteroidetes.
I Firmicutes
includono Clostridium, Lactobacillus e Ruminococcus e altri generi, i membri di questo gruppo fermentano la fibra alimentare in acidi grassi a catena corta (SCFA) come il butirrato, che funge da fonte di energia primaria per le cellule che rivestono il nostro colon e svolge un ruolo fondamentale ruolo nella regolazione dell’infiammazione.
I Bacteroidetes
in particolare i generi Bacteroides e Prevotella, sono abili nel scomporre i carboidrati complessi, rilasciando così nutrienti essenziali che altrimenti il nostro corpo troverebbe inaccessibili.
I bifidobatteri del phylum Actinobacteria
Per le loro qualità probiotiche, influenzano la salute dell’intestino rafforzando la barriera della mucosa e allontanando potenziali agenti patogeni.
Un altro membro interessante è il phylum dei Proteobatteri
Sebbene includa alcuni agenti patogeni opportunisti, come alcune specie di Escherichia e Salmonella, ospita anche ceppi benefici come il Dendroctonus rhizophagus in grado di metabolizzare l’acido urico mantenendo l’equilibrio dell’azoto, chiarendo la dualità dell’ambiente intestinale.
Il phylum Verrucomicrobia
Anche se in quantità minori, ha attirato l’attenzione per Akkermansia muciniphila.
Questo batterio interagisce con lo strato di muco dell’intestino, svolgendo un ruolo sia nel suo mantenimento che nella salute generale dell’intestino.
Fusobatteri e i Cianobatteri
I phyla meno esplorati come i Fusobatteri e i Cianobatteri, sebbene minori in termini di abbondanza, si aggiungono alla diversità del microbiota intestinale e potenzialmente svolgono ruoli ancora da svelare.
La maggior parte dei batteri nel tratto intestinale sono benigni o neutri, ma alcuni batteri condizionatamente patogeni possono causare gravi minacce alla salute umana una volta che si moltiplicano in modo incontrollabile.
La disbiosi dell’omeostasi del microbiota intestinale può portare a disfunzioni e malattie, tra cui malattie cardiovascolari, infezioni batteriche, malattie renali, obesità, cancro, IBD e così via.
All’interno della famiglia delle Enterobacteriaceae dell’intestino, sebbene molti ceppi di E. coli siano innocui e facciano parte del normale microbiota intestinale, la crescita eccessiva di ceppi patogeni, come E. coli, può portare a gravi disturbi gastrointestinali, malattie e persino complicazioni sistemiche.
Un altro membro, la Salmonella, può causare intossicazione alimentare, manifestandosi con grave diarrea e febbre.
Questi batteri nocivi non solo danneggiano il rivestimento intestinale ma rilasciano anche tossine che causano gravi danni al sistema umano.
Il Clostridium difficile è un famigerato patogeno del phylum Firmicutes, sebbene possa esistere senza danni nell’intestino, la sua crescita eccessiva, causata dalla distruzione del microbiota intestinale da parte degli antibiotici ad ampio spettro, può portare a diarrea debilitante e, nei casi più gravi, a colite pericolosa per la vita.
Helicobacter pylori
La colonizzazione dell’Helicobacter pylori nel tratto gastrointestinale può provocare ulcere e aumentare il rischio di cancro allo stomaco. È stato riscontrato che alcuni ceppi dell’ordine Clostridiales, in particolare il Fusobacterium nucleatum, sono associati al cancro del colon-retto.
La composizione del microbiota intestinale è facilmente influenzata da vari fattori.
Alla nascita, tramite parto vaginale o taglio cesareo, vengono stabilite le basi per il microbiota intestinale del bambino. I bambini nati tramite parto vaginale ereditano caratteristiche microbiche simili al tratto vaginale della madre, mentre quelli nati tramite taglio cesareo mostrano caratteristiche batteriche associate alla pelle.
Uno dei principali fattori che influenzano la composizione microbica è la dieta.
Una dieta ricca di fibre può favorire la crescita di batteri benefici come Bifidobacterium e Lactobacillus, producendo SCFA benefici per la salute dell’intestino. Al contrario, le diete ricche di grassi, proteine o zuccheri potrebbero favorire la proliferazione di batteri potenzialmente dannosi associati all’infiammazione, come Bacteroidetes e Biliophiles.
Anche i fattori ambientali, come l’esposizione ad agenti patogeni, sostanze inquinanti e persino climi variabili, possono causare cambiamenti nell’equilibrio microbico intestinale.
Così come le scelte di stile di vita, compresa la frequenza dell’esercizio fisico, il consumo di alcol e i livelli di stress, sono associate a specifiche caratteristiche microbiche.
L’età, la genetica e le condizioni di salute influenzano e modellano ulteriormente il microbiota intestinale.
L’uso di farmaci
In particolare degli antibiotici ad ampio spettro, sebbene ampiamente impiegati per trattare infezioni e squilibri causati da agenti patogeni opportunisti, induce cambiamenti temporanei come i disturbi gastrointestinali, ma anche a lungo termine nella composizione, diversità e funzionalità del microbiota intestinale, aumentando il rischio di condizioni come IBD e obesità.
Il microbiota intestinale è strettamente correlato alla salute e alle malattie umane.
Gli inibitori della pompa protonica, utilizzati per sopprimere la produzione di acido nello stomaco e trattare condizioni come l’ulcera peptica e il reflusso gastroesofageo, determinano un calo significativo della diversità microbica intestinale e una maggiore abbondanza di generi potenzialmente patogeni come Enterococcus, Streptococcus e Staphylococcus.
I farmaci chemioterapici hanno un effetto particolarmente pronunciato sul microbiota intestinale, diminuendo l’abbondanza della maggior parte dei generi e promuovendo al tempo stesso la crescita di ceppi patogeni in grado di danneggiare l’intestino, provocando infiammazioni e diarrea.
Fortunatamente, prebiotici, probiotici, postbiotici e psicobiotici hanno ricevuto sempre più attenzione perché possono regolare il microbiota intestinale, il che sembra fornire una svolta per risolvere i limiti delle medicine tradizionali.
Applicazioni Cliniche e Prospettive Future
In futuro, si prevede che la ricerca sui microbioti intestinali e sui loro derivati continuerà a crescere, portando a nuove scoperte e applicazioni terapeutiche.
L’ottimizzazione del microbiota intestinale attraverso prebiotici, probiotici, postbiotici e psicobiotici rappresenta una frontiera promettente nella medicina personalizzata, con il potenziale di migliorare significativamente la qualità della vita dei pazienti.