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Coloro cui sfugge completamente l'idea che è possibile aver torto non possono imparare nulla, tranne la tecnica. (Gregory Bateson)
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La Microbiota Revolution sta cambiando la medicina per gli effetti del DNA dinamico (Microbioma) sulla salute umana
TEORIE > CONCETTI > MEDICINA E GENETICA
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E' in corso la "Microbiota Revolution" così descritta da "farmaimpresa.com" : "Negli ultimi anni, grazie all’avvento di nuove tecnologie in grado di analizzare batteri e altri microbi con metodi indipendenti dalla coltura ma basati sulla caratterizzazione genetica, abbiamo assistito a una vera rivoluzione del microbiota, intesa come lo studio approfondito delle comunità microbiche presenti su tutte le superfici mucose, in primis il tratto gastrointestinale, ma anche i polmoni, il tratto genitourinario e la cute. Queste nuove informazioni ci hanno fatto scoprire specie sconosciute fino a pochi decenni fa, stimolando molte domande sulle possibili funzioni, sulle interazioni tra microbi e tra microbi e ospite (l’essere umano) e su come queste comunità siano correlate al nostro stato di salute e di malattia." Il biologo Kaijian Hou et al. scrive: "L’origine del “microbiota” può essere fatta risalire agli inizi del 1900. È stato riscontrato che un vasto numero di microrganismi, tra cui batteri, lieviti e virus, coesistono in varie sedi del corpo umano (intestino, pelle, polmone, cavità orale). Inoltre, il microbiota umano, noto anche come “l’organo nascosto”, fornisce oltre 150 volte più informazioni genetiche rispetto a quelle dell’intero genoma umano. Sebbene “microbiota” e “microbioma” siano spesso intercambiabili, esistono alcune differenze tra i due termini. Il microbiota descrive i microrganismi viventi presenti in un ambiente definito, come il microbiota orale e intestinale. Il microbioma si riferisce alla raccolta di genomi di tutti i microrganismi nell'ambiente, che comprende non solo la comunità dei microrganismi, ma anche gli elementi strutturali microbici, i metaboliti e le condizioni ambientali. A questo proposito, il microbioma comprende uno spettro più ampio di quello del microbiota." Il sistema immunitario umano è composto da risposte immunitarie innate e adattative, che hanno dimostrato di interagire ampiamente con il microbiota. La risposta immunitaria innata ha un ruolo fondamentale nel mantenimento di un ambiente omeostatico eliminando i batteri patogeni e regolando la risposta adattativa al microbiota." Il genoma dinamico (fortemente individualizzato e presente nel microbioma) sembra essere uno dei cavalli di Troia della medicina del futuro, infatti la dieta e le abitudini dell’ospite umano determinano la configurazione genomica e l’attività trascrizionale del microbiota intestinale commensale che scompone gli alimenti ingeriti per produrre metaboliti bioattivi con un’ampia gamma di effetti sull’ospite umano. Elena Biagi, riguardo al microbiota, scrive: "Un ecosistema altamente diversificato formato da trilioni di batteri, ovvero il microbiota, popola il tratto gastrointestinale umano, costruendo in questa nicchia un insieme complesso e multispecie in cui ogni occupante ha un lavoro da svolgere e modula la propria attività in risposta ai segnali che arrivano dall'interno e dall'esterno dell'ospite umano. La ricchezza e la diversità di questo ecosistema raggiungono il massimo nell'ultima parte del tratto intestinale, il colon, dove la densità batterica può raggiungere fino a 1012 cellule per grammo di lumen..."
Il microbioma ci fornisce un'impronta genetica unica
La durata della salute di un individuo è determinata dalla dissonanza inter-organo di eventi genetici e ambientali e di stile di vita modificabili che possono essere illustrati come un'impronta digitale caratteristica, che influenza la fisiologia corporea, il metabolismo e l'escrezione (espulsione). Una vita cronologica lunga potrebbe non equivalere a un lungo periodo di salute (cioè al numero di anni trascorsi in buona salute). Sebbene siano state proposte alcune stime del contributo genetico alla durata della salute (Ruby et al., 2018), siamo nelle prime fasi di comprensione dei fattori che determinano l'insorgenza e il verificarsi di malattie non trasmissibili legate all'età (ad esempio, tumori, neurodegenerazione , osteoporosi, fratture e malattie cardiovascolari). Le stime attuali dell'ereditarietà delle malattie non trasmissibili sono in media del 40%, ma variano notevolmente da <10% nella malattia di Parkinson a >60% nell'osteoporosi. Ciò suggerisce che i fattori ambientali e di stile di vita modificabili (ad esempio, dieta, microbiota intestinale) rappresentano una strada per prolungare la durata della salute.
Punto chiave di questa pagina
IL RUOLO DEI PROBIOTICI E PREBIOTICI SULLA SALUTE UMANA: Gill Jenkins e Pamela Mason scrivono: "I dati scientifici mostrano i benefici di specifici probiotici in alcuni tipi di diarrea e altre condizioni gastrointestinali. Tuttavia, la crescente conoscenza del ruolo del microbioma intestinale e del microbiota intestinale nella salute e della potenziale influenza di probiotici e prebiotici sul microbiota intestinale, nonché dei mediatori biochimici legati alla salute al di fuori dell’intestino, suggerisce che probiotici e prebiotici potrebbero avere un ruolo impatto significativo sulla salute in generale. Un’area di interesse emergente e attuale è il ruolo sia dei probiotici che dei prebiotici nella salute immunitaria, nella salute del cervello, nella salute metabolica, nella salute dentale e nella salute degli occhi, nonché nella salute generale dei pazienti. La recente pandemia ha inoltre gettato ulteriore luce sul ruolo dell’intestino nella salute immunitaria, con disbiosi microbica nell’intestino suggerisce che sia un problema nelle infezioni del tratto respiratorio. Sia i probiotici che i prebiotici sono inoltre allo studio per un potenziale ruolo come coadiuvanti nel trattamento e nella prevenzione di COVID-19. Prenderemo in considerazione il ruolo dei probiotici e dei prebiotici nella salute umana con particolare attenzione alla salute dell’intestino e del sistema immunitario, inclusa una considerazione dei dati scientifici che valutano l’impatto di questi preparati su malattie gastrointestinali, eczema, allergie e infezioni del tratto respiratorio. Consideriamo anche alcune delle scienze emergenti che valutano il ruolo dei probiotici e dei prebiotici nell'obesità, nella sindrome metabolica, nelle malattie cardiovascolari, nella funzione cognitiva e mentale e nella malattia parodontale."
Punti di riflessione
L’origine del “microbiota” può essere fatta risalire agli inizi del 1900. È stato riscontrato che un vasto numero di microrganismi, tra cui batteri, lieviti e virus, coesistono in varie sedi del corpo umano (intestino, pelle, polmone, cavità orale). Inoltre, il microbiota umano, noto anche come “l’organo nascosto”, fornisce oltre 150 volte più informazioni genetiche rispetto a quelle dell’intero genoma umano. (Kaijian Hou et al.)
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Alla luce dei dati acquisiti recentemente in questo settore possiamo affermare che, ad esempio, molti modelli di patologie o disturbi che finora avevamo considerato non trasmissibili in realtà possono esserlo (vedi ricerche sul trapianto di microbiota relative l’ansia, la depressione, l’obesità, ecc.) fornendoci anche nuove potenzialità terapeutiche. (Massimo Agnoletti)
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I cambiamenti nella fisiologia e nello stile di vita degli anziani influenzano la composizione del microbiota intestinale, i cui cambiamenti possono, a loro volta, influenzare il mantenimento della salute dell’ospite che invecchia. In una visione coevolutiva della relazione tra microbiota intestinale e invecchiamento come processo adattivo del superorganismo umano, gli individui longevi che arrivano ad invecchiare “con successo” potrebbero essere quelli il cui microbiota riesce a ristabilire continuamente una relazione mutualistica con l’ospite, adattandosi ai progressivi cambiamenti endogeni e ambientali. (Elena Biagi)
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Il legame fra ospite e micro-organismi (sia procarioti che eucarioti) è tanto stretto da guidare tratti dell’ospite normalmente non associati ad aspetti legati alla microbiologia, come il comportamento. In aggiunta, una parte consistente della cellula eucariotica ha origine da antiche associazioni fra procarioti, il che rende lo studio di tale legame profondamente importante anche per lo studio dell’evoluzione della vita sulla Terra. (Elena Biagi)
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Considerate le funzioni del microbiota e i possibili danni derivanti da una sua alterazione, è chiaro come la disbiosi possa essere alla base di molte e diverse malattie che non coinvolgono solo il tratto gastrointestinale. È quindi molto importante poter intervenire per mantenere l’eubiosi e correggere eventuali stati disbiotici che si vengano a creare. Le possibilità di modulazione del microbiota sono molte. Sicuramente la dieta è in grado di modificare in maniera profonda il microbiota, ma altre possibilità di modulazione sono costituite dall’uso di prebiotici, probiotici, simbiotici, antibiotici e, recentemente, dal trapianto di microbiota fecale. (farmaimpresa.com)
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Il genoma umano possiede un’identità del 99,9% tra diversi individui, mentre il microbioma intestinale ha una diversità tra individui che arriva all’80-90%. Per questa caratteristica, il microbioma potrà essere molto più utile nell’ambito di una medicina personalizzata. Il microbioma, unico per ognuno di noi, è influenzato da tante variabili, alcune legate alla genetica dell’ospite, ma la maggior parte legate all’ambiente in cui siamo nati e cresciuti: la modalità del parto, il tipo di allattamento e le modalità di svezzamento, la dieta, la presenza di animali domestici, il microbioma di chi vive con noi sono solo alcuni dei fattori in grado di influenzare il nostro microbioma. È fondamentale quindi che tutte le specie microbiche siano in armonia relativa tra di loro per garantire uno stato di eubiosi e quindi di salute. (farmaimpresa.com)
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Nel mondo occidentale, la dieta mediterranea (MedDiet) è ampiamente considerata una “dieta sana” e l’adesione a questa dieta o a diete con un contenuto simile di macronutrienti è stata associata alla longevità e alla riduzione dei rischi di malattie non trasmissibili legate all’età in soggetti culturalmente diversi. popolazioni (Roman et al., 2008). Non c'è consenso sull'esatta struttura della MedDiet, ma è caratterizzata da un elevato consumo di alimenti a base vegetale ricchi di cereali integrali, verdure, frutta, noci, legumi e olio d'oliva, seguiti da un consumo moderato di pesce, latticini e basso consumo di carne rossa. (Sven Pettersson)
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Diversi generi microbici intestinali sono stati associati a popolazioni anziane sane, ma sono altamente variabili tra le popolazioni. Sembra improbabile che esista un microbioma intestinale universale pro-longevità. Piuttosto, il microbioma ottimale sembra essere condizionato dalla funzionalità microbica che agisce sulle tendenze specifiche della regione e dell’etnia guidate dal contesto alimentare culturale. [...] Attualmente, si stima che la popolazione mondiale centenaria sia compresa tra 500.000 e 600.000 (Robine e Cubaynes, 2017). L'ereditarietà della durata della vita è stimata negli studi di associazione sull'intero genoma (GWAS) e negli studi sui gemelli pari a circa il 25% (Herskind et al., 1996), il che implica che fino al 75% della nostra durata di vita è determinata da fattori ambientali e/o di stile di vita. (Sven Pettersson)
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Il genoma di un individuo può essere fissato al momento del concepimento, ma il suo microbioma intestinale rimane straordinariamente malleabile per tutta la vita con una composizione genetica fluttuante che è in grado di rispondere sia ai segnali dell’ospite che alla dieta. Manipolando e utilizzando il variegato pool genetico del microbioma intestinale con interventi dietetici mirati, esiste un potenziale inutilizzato per integrare e modificare le funzioni dell’ospite altrimenti fisse. La maggior parte delle raccomandazioni dietetiche per la popolazione generale rappresentano un “approccio valido per tutti”, che non garantisce che tutti abbiano un’adeguata esposizione ai costituenti degli alimenti che promuovono la salute. Ad esempio, negli ultimi dieci anni i dietologi hanno utilizzato indici glicemici standardizzati degli alimenti per guidare le raccomandazioni dietetiche, ma Zeevi et al. (2015) hanno recentemente dimostrato che la risposta glicemica a cibi identici è in realtà molto variabile tra le persone e dipende in gran parte dal loro microbioma intestinale. (Sven Pettersson)
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Poi ci siamo, ovviamente, noi: noi che conteniamo moltitudini, il nostro microbioma vive come un universo portatile dentro di noi. (Maria Popova)
Microbiota Revolution
L'essere umano è un Olobionte, cioè un organismo che vive in simbiosi con altri organismi (batteri) che hanno un genoma differente (per approfondire andare alla pagina "Il mondo degli Olobionti").
Il microbiologo Sven Pettersson scrive (vedi bibliografia 2021): "ll genoma olobionte comprende il genoma dell'ospite umano (fisso al concepimento con un accumulo limitato di mutazioni somatiche nel corso della vita) e un microbioma dinamico (suscettibile di cambiamento in seguito alle variazioni della dieta). L’assunzione alimentare e le abitudini dell’ospite umano possono determinare la configurazione genomica e l’attività trascrizionale del microbiota intestinale commensale che scompone gli alimenti ingeriti per produrre metaboliti bioattivi con un’ampia gamma di effetti sull’ospite umano. [...] Prove sempre più numerose indicano la dieta come un determinante centrale della composizione microbica intestinale. Uno studio condotto su popolazioni del Sud-Est asiatico di varie origini etniche ha mostrato che la dieta prevale sull’etnia, sullo stile di vita e sui fattori ambientali nel determinare la configurazione microbica intestinale (Khine et al., 2019), confermando uno studio di coorte israeliano, che non ha trovato alcuna associazione significativa tra fattori genetici ascendenza e composizione microbica (Rothschild et al., 2018).
Il genoma dinamico (fortemente individualizzato e presente nel microbioma) sembra essere uno dei cavalli di Troia della medicina del futuro, infatti la dieta e le abitudini dell’ospite umano determinano la configurazione genomica e l’attività trascrizionale del microbiota intestinale commensale che scompone gli alimenti ingeriti per produrre metaboliti bioattivi con un’ampia gamma di effetti sull’ospite umano.
Funzioni della Microbiota Revolution
Sulle funzioni della Microbiota Revolution farmaimpresa.com scrive:

Quali sono le funzioni normali del microbiota e della barriera intestinale che possono venire a mancare quando si instaura una disbiosi? Innanzi tutto, come dice il termine stesso, la prima funzione è proprio quella di barriera tra l’ospite e il contenuto del lume intestinale. Questa barriera non è però da immaginarsi come una statica e rigida separazione, ma piuttosto come il primo punto di incontro tra gli antigeni luminali e l’ospite, responsabile di un’interazione regolata e benefica per l’organismo. Di conseguenza, il microbiota e la barriera intestinale svolgono anche funzione di stimolazione e al contempo di induzione della tolleranza da parte del nostro sistema immunitario. Infatti, la stimolazione immunitaria è fondamentale per un corretto sviluppo delle nostre difese e ci protegge da possibili patogeni, tuttavia è anche importante che la nostra risposta immune si interrompa al momento opportuno al cessare dello stimolo e che, al contempo, il nostro sistema immunitario sia in grado di capire quando è corretto reagire contro un antigene e quando no. Pensiamo ad esempio al carico di antigeni che introduciamo con il cibo: una regolazione adeguata del sistema immunitario è fondamentale affinché li riconosciamo come innocui. Non solo, il microbiota ha anche funzione di sintesi e in particolare produce, oltre ad alcune vitamine, anche gli acidi grassi a catena corta (SCFA, Short Chain Fatty Acids), che sono la principale fonte di nutrimento per le cellule del colon e hanno inoltre un ruolo nella regolazione del sistema immunitario. Anche la sensazione di fame e sazietà, così come il metabolismo glucidico, sono regolati in parte dal microbiota e, secondo recenti studi, il microbiota sarebbe persino in grado di influenzare il nostro comportamento, grazie all’interazione dell’asse intestino-cervello.
Ansia e Microbioma
Nel 2017, Raymond e colleghi hanno proposto che l'eccessiva generalizzazione delle sensazioni in arrivo nel cervello associate a una predisposizione biologica o all'esposizione a un ambiente o a un'esperienza negativa potrebbe provocare un apprendimento avversivo che si manifesta in frequenti stati di ansia. L’emergere e la manifestazione dell’ansia di tratto come risposta di avversione al microbioma intestinale è la base per il modello proposto in questa recensione. Raymond et al hanno proposto che l'accresciuta consapevolezza delle minacce e l'evitamento si rafforzano reciprocamente nell'ansia di tratto, con comportamenti avversivi e comportamenti di ricompensa per l'evitamento.
La figura illustra l'effetto che gli stati ambientali e biologici possono avere sulla generazione di aspettative precedenti sugli strati corticali profondi e sulle regioni corticali gerarchicamente elevate generando associazioni stabili nelle prime fasi della vita. Quando il cervello tenta di allocare le cause sensoriali in modo spaziotemporale, viene ricevuto unimodalmente dalla propriocezione, esterocezione e interocezione codificate e inoltrate lungo la gerarchia corticale, i singoli componenti diventano accoppiati multimodalmente. Pertanto, quando un evento esterno viene registrato per la prima volta, il cervello tenta di valutare l'evidenza sensoriale saliente e sconosciuta rispetto alle cause apprese a ciascun livello corticale. La ponderazione di precisione avviene quindi in un processo ascendente. Gli errori di previsione vengono ponderati e minimizzati dall'errore inibitorio e dalle unità di stato e proiettati dalle unità di errore piramidali per aggiornare le unità di stato piramidali al livello corticale successivo più alto. Poiché uno stimolo appena incontrato descrive un'elevata salienza e possibilmente nessuna risposta concettualizzata congruente, la depressione sinaptica sotto forma di inferenza attiva può essere implementata solo in modo limitato per risolvere l'errore. Gli stimoli sensoriali salienti vengono codificati e dedotti in concetti, che corrispondono meglio ai codici neurali, determinando una duplice reazione. Se i componenti dei nuovi stimoli rilevati sono avversivi, l'inferenza interocettiva attiva viene generata come risposta autonomica generale a stimoli concettualmente simili. Questa minimizzazione parziale dell'errore dà poi origine ai tipici sintomi dell'ansia. I restanti errori di previsione vengono quindi inoltrati per arricchire concetti simili con nuovi dettagli sensoriali attraverso tutte le gerarchie corticali in modo integrativo. Se l'individuo si trova in una situazione simile, è possibile generare una previsione più accurata della causa sensoriale e di una risposta, portando a un'associazione di ansia e una risposta emotiva specifiche del contesto.
Interocezione, ansia da tratto e microbioma intestinale: un modello cognitivo e fisiologico. Il modello mostra l’emergere di associazioni di ansia contestuali attraverso l’ipergeneralizzazione. In questa ipotesi, anche se una delle modalità sensoriali inferiori (E1, E2 o E3) ha una componente avversa o ricorrente (Y), questa eventualmente influenza il concetto (X precedente), che può portare ad un'associazione negativa dell'intero concetto e i suoi singoli elementi. Questo processo è guidato dalla minimizzazione bidirezionale dell'errore di previsione, in cui gli errori di previsione trasmettono informazioni sull'ambiente sensoriale (E) e quelli precedenti (X) sui dati esperienziali della causa prevista e della risposta neurale.
Il Microbioma è un universo portatile dentro di noi
I centenari ospitano specie microbiche intestinali distinte e strutture di comunità uniche nella regione, suggerendo che le proprietà funzionali e biochimiche microbiche sono fondamentali per un invecchiamento sano, piuttosto che la composizione filogenetica.
Barriera intestinale
(Cliccare per approfondire)
La barriera intestinale è formata da diversi componenti che interagiscono tra loro per mantenere una condizione di equilibrio. In condizioni di normalità, tra il microbiota e le cellule epiteliali vi è uno strato di muco, prodotto dalle cellule goblet, che regola l’esposizione delle cellule intestinali (enterociti) al microbiota. Gli enterociti, in risposta alla stimolazione da parte del microbiota, producono molecole con effetto antimicrobico, le beta-defensine, e inviano segnali alle cellule che si trovano nello strato sottostante della barriera. Le cellule del sistema nervoso enterico sono responsabili delle modifiche nella motilità e nella percezione del dolore. In seguito all’interazione tra microbiota e cellule dendritiche, vi è la stimolazione dei linfociti T, che regolano la risposta immunitaria sia stimolandola (differenziazione dei linfociti T naïve in TH1 e TH2) sia spegnendola (differenziazione in Treg) in modo da mantenerla bilanciata. A loro volta, i linfociti T sono in grado di influenzare altre cellule del sistema immunitario, come ad esempio le plasmacellule, che sono responsabili della produzione di anticorpi (in particolare di tipo IgA), che a loro volta difendono la mucosa da microbi potenzialmente pericolosi e mediano l’interazione con il microbiota. I macrofagi infine, comunicando con gli enterociti, influenzano la risposta immunitaria attraverso la produzione di “molecole di segnale”, le citochine.
Prebiotici e Probiotici 'modulano' il microbiota
Il biologo Kaijian Hou et al. scrive (vedi bibliografia 2022):

Gli esseri umani nascono e formano una grande comunità di microbi simbiotici e patogeni, che popolano il nostro intestino, la pelle, i passaggi delle mucose e formano una comunità stabile resistente agli agenti patogeni esterni. Il termine “resistenza alla colonizzazione” fu coniato inizialmente negli anni ’50 quando Bohnhoff et al. hanno scoperto che i topi diventavano significativamente sensibili a un tipo specifico di infezione batterica dopo il trattamento antibiotico. Successivamente, tale conclusione è stata ulteriormente applicata al fenomeno secondo cui il microbiota attuale potrebbe fornire resistenza alla colonizzazione di specie patogene invasive, dalle quali i ricercatori riconoscono anche.
Di conseguenza, il microbiota è uno scudo fondamentale per proteggerci dai microrganismi esogeni.

In generale, probiotici e prebiotici sono l’argomento più popolare nella ricerca sulla modulazione del microbiota. Sono spesso utilizzati come integratore alimentare per interventi clinici mediante somministrazione orale. Le differenze nella forma di dosaggio e nell’ospite sono considerate i principali fattori che influenzano l’efficacia dei probiotici e dei prebiotici.
Si suggerisce la somministrazione di probiotici per ripristinare la disbiosi microbica e mantenere l’equilibrio microbico intestinale occupando il tessuto ospite e prevenendo la colonizzazione di batteri patogeni.

Il sistema immunitario umano è strettamente correlato al microbiota come complessa relazione simbolica durante la coevoluzione dei vertebrati e del microbiota. La trasmissione verticale dal microbiota della madre al bambino alla nascita è considerata l'introduzione iniziale del microbiota nel bambino. Di conseguenza, i bambini nati con taglio cesareo sono colonizzati da batteri di origine epidermica, il che potrebbe collegarsi a un rischio più elevato di sviluppare allergie e asma rispetto ai bambini che hanno ricevuto il microbiota iniziale dalla flora vaginale materna. Tale differenza nel sistema immunitario e nel microbiota verrebbe gradualmente eliminata durante la crescita.
Malattie dovute al microbiota
composizione
Anche se meno consolidato rispetto a quello intestinale, il microbiota è localizzato anche in altre regioni, tra cui la cavità orale, i polmoni, la vagina e la pelle. Il microbiota orale è considerato la seconda comunità microbica più grande nell’uomo. 9 La cavità orale può essere ulteriormente suddivisa in molteplici habitat di microbiota, tra cui saliva, lingua, superfici dei denti, gengive, mucosa buccale, palato e placca sottogengivale/sopragengivale, che possono presentare cambiamenti sostanziali e rapidi nella composizione e nell'attività, a causa della fattori come cambiamenti nel pH, mutazioni genetiche e interazioni tra i batteri.
Malattie dovute a carenze del Microbiota
La disbiosi del microbiota umano contribuisce a varie malattie. Se sottoposto a cambiamenti esterni, l’equilibrio del microbiota può essere compromesso, portando alla disregolazione delle funzioni corporee e alle malattie. Ad oggi, prove crescenti hanno confermato che il microbiota è associato allo sviluppo di malattie cardiovascolari, cancro, malattie respiratorie, diabete, IBD, disturbi cerebrali, malattie renali croniche e malattie del fegato.
Studi clinici in corso sul microbiota
Strategie per modificare il microbiota intestinale per il trattamento delle malattie
La dieta è considerata il principale regolatore a breve e lungo termine del microbiota intestinale, insieme alle abitudini di vita sane.
A cosa serve l'intestino?
GUNA (terapie d'avanguardia) scrive:

L’intestino è centrale per la nostra sopravvivenza: attraverso di lui il nostro corpo assimila e assorbe le sostanze nutritive vitali per la nostra salute e l’equilibrio biochimico che ci garantisce il benessere. L’epitelio intestinale, ovvero la superficie che ricopre le “pareti” intestinali, in stretta simbiosi con il Microbiota intestinale, è l’interfaccia più affidabile per preservare il nostro stato di salute: esso infatti filtra le sostanze che per noi sono nutritive e utili e scherma quelle nocive. Svolge perciò una funzione molto importante. L’epitelio intestinale forma con il Microbiota la “barriera intestinale”, una vera e propria “barriera” dinamica essenziale, il cui stato di salute influenza il nostro stato di benessere generale: una barriera intestinale sana permetterà uno scambio funzionale, mentre una danneggiata o sofferente non sarà in grado di svolgere le sue funzioni vitali al meglio, con conseguenti processi di malassorbimento e con ripercussioni inevitabili sul nostro stato di salute.
Proprio perché svolge questa funzione fondamentale, l’evoluzione ha dotato l’intestino anche di un sistema nervoso autonomo, in grado di preservare e garantire la funzionalità nutritiva indipendentemente da tutto. Questa caratteristica di autonomia e autoregolazione nella gestione degli stimoli fa sì che l’intestino venga definito anche “il secondo cervello”. Un’alimentazione sbilanciata, cibi mal tollerati dall’intestino, uno squilibrio della flora batterica intestinale (o Microbiota intestinale) magari dovuto all’uso incongruo di antibiotici e di altri farmaci, sono tutti fattori che possono gravare sullo stato di salute dell’intestino, della flora batterica intestinale e sull’integrità della barriera intestinale , andando a compromettere nel lungo periodo il benessere generale. Un’alimentazione sbilanciata, cibi mal tollerati dall’intestino, uno squilibrio della flora batterica intestinale (o Microbiota intestinale) magari dovuto all’uso incongruo di antibiotici e di altri farmaci, sono tutti fattori che possono gravare sullo stato di salute dell’intestino, della flora batterica intestinale e sull’integrità della barriera intestinale , andando a compromettere nel lungo periodo il benessere generale.
Interrelazioni Intestino-Cervello
Sono stati proposti molti percorsi per mediare la comunicazione all'interno dell'asse intestino-cervello. Il passaggio del segnale lungo l’asse intestino-cervello coinvolge le interazioni tra il sistema nervoso autonomo (SNA), il sistema neurale enterico (SNE), il sistema nervoso centrale (SNC), il sistema immunitario e il sistema endocrino. Il sistema nervoso autonomo, che controlla le funzioni del tratto gastrointestinale come il movimento intestinale e la produzione di muco, è una rete complessa che integra la comunicazione tra l'intestino e il cervello, oltre a indurre effetti sul sistema nervoso centrale nell'intestino poiché il sistema nervoso centrale è responsabile dell'elaborazione delle informazioni viscerali. L’SNA innesca direttamente risposte neurologiche nell’intestino che provocano ulteriori cambiamenti fisiologici. L’SNA media anche l’interazione tra il microbiota intestinale e l’SNE. L’attività del SNE innescata dal SNA determina l’assorbimento e il rilascio di pre/probiotici nel tratto gastrointestinale come amidi e altri nutrienti microbici. I microbi potrebbero influenzare il sistema neurale attraverso metaboliti neuromodulatori tra cui triptofano, serotonina, GABA e catecolamine.
Il sistema immunitario umano è strettamente correlato al microbiota come complessa relazione simbolica durante la coevoluzione dei vertebrati e del microbiota. La trasmissione verticale dal microbiota della madre al bambino alla nascita è considerata l'introduzione iniziale del microbiota nel bambino. Di conseguenza, i bambini nati con taglio cesareo sono colonizzati da batteri di origine epidermica, il che potrebbe collegarsi a un rischio più elevato di sviluppare allergie e asma rispetto ai bambini che hanno ricevuto il microbiota iniziale dalla flora vaginale materna. Tale differenza nel sistema immunitario e nel microbiota verrebbe gradualmente eliminata durante la crescita. Come accennato in precedenza, il microbiota del bambino si stabilizza a circa 1 anno di età e assomiglia a quello degli adulti. Anche il sistema immunitario neonatale si sviluppa rapidamente sotto l’impatto del microbiota dinamico.
L'asse Intestino-Cervello
C'è una stretta relazione 'mediatrice' tra le attività del Sistema Nervoso Autonomo (SNA), il Sistema Neurale Enterico (SNE), il Sistema Nervoso Centrale (SNC), il Sistema Immunitario e il Sistema Endocrino.
L'alcol agisce direttamente sul cervello causando disfunzioni cognitive ed emotive e provoca disturbi della flora intestinale attraverso il meccanismo vago e l'asse HPA. A sua volta, il disturbo della flora intestinale agisce sul cervello attraverso il nervo vago e la via immunoendocrina causando anomalie comportamentali.
Il corpo umano invecchia in modo asimmetrico (immunologico, metabolico, epatico, renale)
Il microbiologo Sven Pettersson scrive:

Negli ultimi decenni, abbiamo assistito a notevoli progressi nella comprensione di come i percorsi molecolari siano collegati al processo di invecchiamento, portando alla concettualizzazione di nove “segni distintivi dell’invecchiamento” molecolare (López-Otín et al., 2013) e stimolando la ricerca su modificabili o bersagli molecolari farmacizzabili all'interno di ciascun segno distintivo (Campisi et al., 2019). Nonostante condivida caratteristiche comuni, il processo di invecchiamento è ancora altamente individualizzato, come evidente dalla maggiore variabilità nella funzione degli organi e nella diafonia interorgano (Steves et al., 2012). Ad esempio, Ahadi et al. (2020) hanno caratterizzato la variabilità dell'invecchiamento con 184 marcatori molecolari individuali, che possono essere raggruppati in quattro domini di invecchiamento o età parzialmente sovrapposti: immunologico, metabolico, epatico e renale. Hanno osservato che gli individui tendevano a invecchiare in modo asimmetrico, mostrando tassi di invecchiamento diversi tra i domini (Ahadi et al., 2020). Pertanto, per raggiungere una comprensione completa e clinicamente applicabile dell’invecchiamento, le conoscenze sui principi molecolari comuni dell’invecchiamento devono essere accompagnate da una decifrazione della variabilità e dell’individualità del processo di invecchiamento, nonché dei fattori sottostanti e modificabili dietro questa variabilità.
Profilo d'invecchiamento individuale
microbioma
L’accumulo permanente di danni alle funzioni corporee e ai sistemi di organi porta a una discrepanza tra invecchiamento cronologico e biologico. Inoltre, questi nodi individuali e la dissonanza inter-organo possono contribuire alla variabilità del processo di invecchiamento di un individuo
Come può essere impiegato il microbioma dinamico per curare l'invecchiamento
Sven Pettersson scrive:

Sempre più spesso, i microbi intestinali e la loro pletora di geni e molecole secrete vengono riconosciuti come parte integrante dell’olobionte, dove l’ospite umano e le controparti microbiche procariotiche coesistono per trarre reciproco vantaggio e funzionare come un meta-organismo (Byndloss e Bäumler, 2018). Mentre il genoma umano è fisso alla nascita, il microbioma intestinale è dinamico, caratterizzato da un rapido turnover cellulare (in media di 5 giorni, nell'ospite umano) (Sender e Milo, 2021) e può essere considerato superiore nella sua plasticità alla risposta trascrizionale agli interventi dietetici rispetto alle cellule eucariotiche ospiti. Ciò evidenzia il potenziale di colpire il microbiota intestinale per alleviare, ad esempio, l’invecchiamento accelerato mediante interventi dietetici. L'osservazione che i microbi intestinali mostrano notevoli cambiamenti nella composizione (e, per estensione, nelle loro funzioni come comunità) in molte malattie non trasmissibili associate all'età (Byndloss e Bäumler, 2018) consente di applicare interventi dietetici futuri in situazioni in cui compromissioni della funzionalità intestinale le funzioni microbo-microbo e/o le interazioni disfunzionali microbo-ospite stanno guidando la malattia. Si è tentati di ipotizzare che lo spettro dei sintomi associati all’invecchiamento accelerato possa in parte essere invertito o mitigato a causa della natura dinamica del microbioma intestinale.
Il genoma dinamico (fortemente individualizzato e presente nel microbioma) sembra essere uno dei cavalli di Troia della medicina del futuro, infatti la dieta e le abitudini dell’ospite umano determinano la configurazione genomica e l’attività trascrizionale del microbiota intestinale commensale che scompone gli alimenti ingeriti per produrre metaboliti bioattivi con un’ampia gamma di effetti sull’ospite umano.
Conclusioni (provvisorie): Il Microbiota intestinale e il Genoma associato (Microbioma) si stanno rivelando più importanti di ciò che si sapeva per gli effetti sulla salute umana
E' in corso la "Microbiota Revolution" così descritta da "farmaimpresa.com" : "Negli ultimi anni, grazie all’avvento di nuove tecnologie in grado di analizzare batteri e altri microbi con metodi indipendenti dalla coltura ma basati sulla caratterizzazione genetica, abbiamo assistito a una vera rivoluzione del microbiota, intesa come lo studio approfondito delle comunità microbiche presenti su tutte le superfici mucose, in primis il tratto gastrointestinale, ma anche i polmoni, il tratto genitourinario e la cute. Queste nuove informazioni ci hanno fatto scoprire specie sconosciute fino a pochi decenni fa, stimolando molte domande sulle possibili funzioni, sulle interazioni tra microbi e tra microbi e ospite (l’essere umano) e su come queste comunità siano correlate al nostro stato di salute e di malattia." Il biologo Kaijian Hou et al. scrive: "L’origine del “microbiota” può essere fatta risalire agli inizi del 1900. È stato riscontrato che un vasto numero di microrganismi, tra cui batteri, lieviti e virus, coesistono in varie sedi del corpo umano (intestino, pelle, polmone, cavità orale). Inoltre, il microbiota umano, noto anche come “l’organo nascosto”, fornisce oltre 150 volte più informazioni genetiche rispetto a quelle dell’intero genoma umano. Sebbene “microbiota” e “microbioma” siano spesso intercambiabili, esistono alcune differenze tra i due termini. Il microbiota descrive i microrganismi viventi presenti in un ambiente definito, come il microbiota orale e intestinale. Il microbioma si riferisce alla raccolta di genomi di tutti i microrganismi nell'ambiente, che comprende non solo la comunità dei microrganismi, ma anche gli elementi strutturali microbici, i metaboliti e le condizioni ambientali. A questo proposito, il microbioma comprende uno spettro più ampio di quello del microbiota." Il sistema immunitario umano è composto da risposte immunitarie innate e adattative, che hanno dimostrato di interagire ampiamente con il microbiota. La risposta immunitaria innata ha un ruolo fondamentale nel mantenimento di un ambiente omeostatico eliminando i batteri patogeni e regolando la risposta adattativa al microbiota." Il genoma dinamico (fortemente individualizzato e presente nel microbioma) sembra essere uno dei cavalli di Troia della medicina del futuro, infatti la dieta e le abitudini dell’ospite umano determinano la configurazione genomica e l’attività trascrizionale del microbiota intestinale commensale che scompone gli alimenti ingeriti per produrre metaboliti bioattivi con un’ampia gamma di effetti sull’ospite umano.
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Spesa annua pro capite in Italia per gioco d'azzardo 1.583 euro, per l'acquisto di libri 58,8 euro (fonte: l'Espresso 5/2/17)

Pagina aggiornata il 23 settembre 2023

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Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione 2.5 Generico
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