I microrganismi che compongono il microbiota sono addirittura dieci volte più numerosi rispetto alle cellule del nostro organismo. Infatti, in ciascun individuo se ne contano oltre 100 mila miliardi ovvero circa 100 trillions in inglese. Il microbiota intestinale è il più esteso (rappresenta circa il 70% del totale): qui vivono oltre 400 specie differenti di microrganismi. Il microbiota di ogni individuo è esclusivo e rappresenta, quindi, una vera e propria impronta biologica, capace di contraddistinguerci gli uni dagli altri.

Il microbiota umano è uno straordinario esempio di mutualismo tra organismi che, convivendo, traggono vantaggio gli uni dagli altri.

Un microbiota intestinale sano svolge numerose ed importanti funzioni per tutto l’organismo:

• elimina le sostanze tossiche,
• favorisce la digestione degli alimenti,
• protegge l’apparato cardiocircolatorio
• contribuisce alla sintesi di vitamine essenziali, come ad esempio l’acido folico, le vitamine del gruppo B e la vitamina K.

Un’altra funzione svolta dal microbiota intestinale è la regolazione della motilità intestinale o peristalsi. I batteri contenuti nel lume intestinale stimolano, infatti, le cellule nervose intestinali favorendo il naturale meccanismo di contrazione e rilassamento del colon durante la digestione.

Infine, il microbiota intestinale, interagendo con il sistema immunitario, impedisce la crescita di tanti microrganismi dannosi.

Un microbiota intestinale è caratterizzato da una adeguata “biodiversità, e cioè composto da diverse specie di microrganismi presenti in un buon numero di unità, con una prevalenza di microrganismi vantaggiosi per l’uomo, e in equilibrio tra loro e con l’intestino che li ospita. Il microbiota intestinale è, infatti, composto da batteri buoni (ad esempio Bifidobatteri e Lactobacilli) e da batteri cattivi (ad esempio Enterococcus faecalis e Clostridium difficile). È fondamentale per la salute del nostro corpo che i microrganismi buoni e cattivi vivano in equilibrio (condizione definita eubiosi). Se questo equilibrio viene alterato, si instaura uno stato di disordine (definito disbiosi) che è correlato non soltanto a malattie dell’apparato digerente, ma anche a diabete e obesità, dermatite, malattie cardiovascolari, neurologiche, psichiche ed oncologiche, solo per citarne alcune. 

Come in ogni comunità, anche nel microbiota intestinale umano si possono individuare batteri che producono benefici per la salute e per questo vengono ritenuti “buoni” ed altri che non producendo azioni benefiche vengono ritenuti “cattivi”: la distinzione avviene pertanto sulla base degli effetti prodotti. Ad esempio, l’Escherichia coli (E. coli), uno dei batteri più diffusi, è principalmente un batterio “buono” e simbionte, essenziale per la salute intestinale; vive nel colon producendo vitamine K e del gruppo B; tuttavia, alcuni ceppi specifici sono “cattivi” e patogeni, causando infezioni gastrointestinali (diarrea), urinarie (cistiti) o, raramente, gravi infezioni sistemiche. Così, mentre la maggior parte dei ceppi è innocua e costituisce una parte importante della flora batterica intestinale, aiutando a combattere i batteri patogeni, alcuni ceppi (come E. coli produttore di tossina Shiga – STEC) sono pericolosi e causano gravi intossicazioni alimentari.

Principali Batteri Buoni e Loro Ruolo

• Bifidobatteri (Bifidobacterium): batteri anaerobici (probiotici) che colonizzano principalmente il colon (intestino crasso) e il tratto vaginale, fondamentali per la digestione delle fibre e la produzione di acido lattico e acetico, abbassando il pH intestinale e inibendo i batteri patogeni. Essenziali per la digestione del latte materno nei neonati, aiutano la maturazione del sistema immunitario, rafforzano la barriera intestinale, prevenendo l’ingresso di sostanze nocive, sintetizzano vitamine del gruppo B e vitamina K. A differenza dei lattobacilli che producono soprattutto acido lattico, i bifidobatteri metabolizzano le fibre producendo acidi grassi a corta catena (come l’acetato), che sono cruciali per la salute dell’intestino.
• Faecalibacterium prausnitzii: Fondamentale per la produzione di butirrato, un acido grasso a catena corta che nutre le cellule del colon e riduce l’infiammazione, costituisce circa il 5% del totale dei batteri nell’intestino umano, svolgendo un ruolo chiave nel mantenimento dell’equilibrio del microbiota, in particolare rafforzando la barriera intestinale e riducendo le infiammazioni.  Produce molecole come la proteina MAM (Microbial Anti-inflammatory Molecule), in grado di bloccare vie infiammatorie, risultando cruciale in condizioni come le malattie infiammatorie intestinali (IBD). Sostiene e migliora le “giunzioni strette” (tight junctions) tra le cellule della mucosa intestinale, riducendo la permeabilità.  La sua presenza è indice di un microbiota in salute; un basso livello di questo batterio è associato a patologie tra cui malattie infiammatorie intestinali e tumore del colon-retto. Si nutre di fibre alimentari come i frutto-oligosaccaridi (FOS) e i galatto-oligosaccaridi (GOS).

In sintesi, è considerato un batterio “amico” essenziale, spesso ridotto in pazienti con colite ulcerosa o m. Crohn, il cui aumento è associato a una migliore salute gastrointestinale.

• Lattobacilli (Lactobacillus): Proteggono la mucosa intestinale e aiutano a digerire il lattosio (es. L. rhamnosus GG, L. acidophilus, L. gasseri). Trasformano zuccheri in acido lattico (fermentazione), proteggendo la mucosa intestinale e sostenendo il sistema immunitario.  Popolano l’ambiente vaginale, mantenendo il pH acido (tra 3.7 e 4.5) e creando un ambiente ostile per i batteri nocivi. Prevengono disturbi intestinali, contribuendo al miglioramento della digestione e all’assorbimento dei nutrienti, favoriscono il riequilibrio della flora batterica intestinale (specialmente dopo antibiotici). Producono batteriocine o lactocine e perossido di idrogeno, sostanze in grado di inibire la crescita di batteri nocivi e patogeni come la Candida. Supportano l’autofagia delle cellule della mucosa, eliminando i microorganismi invasori. I lattobacilli inattivati (tindalizzati) nei prodotti skincare aiutano a riequilibrare il microbioma cutaneo, migliorando la barriera cutanea in pelli secche o con acne.
• Bacteroides: sono batteri anaerobi commensali predominanti nel microbiota intestinale umano (circa il 55% della flora) ove svolgono un ruolo fondamentale nel metabolismo. Le loro funzioni principali includono la scomposizione di glicani e fibre complesse, la modulazione del sistema immunitario, la produzione di acidi grassi a catena corta e la competizione contro patogeni. In particolare, sono cruciali per la scomposizione di carboidrati complessi (fibre) e zuccheri che l’organismo umano non riesce a digerire da solo; attraverso la fermentazione, producono acidi grassi a catena corta (come l’acetato e il propionato) che nutrono le cellule del colon.

Specie come il Bacteroides thetaiotaomicron promuovono la creazione di una barriera intestinale impermeabile e stimolano l’angiogenesi (formazione di vasi sanguigni).

Il Bacteroides fragilis aiuta a educare il sistema immunitario, prevenendo malattie infiammatorie del colon. Partecipa alla produzione di vitamine essenziali, inclusa la vitamina K e alcune del gruppo B. Contribuisce a mantenere l’equilibrio del microbiota, competendo con batteri nocivi.

Sebbene mutualistici, alcuni Bacteroides possono causare infezioni opportunistiche (es. peritonite, appendicite) se si spostano dall’intestino ad altre sedi corporee. Inoltre, un eccesso di Bacteroides (sovracrescita) rispetto ai batteri protettivi (come Bifidobacterium) può indicare uno stato di disbiosi e un’alterata risposta infiammatoria

Ruolo del butirrato intestinale

Il butirrato, un acido grasso a catena corta prodotto dal microbiota intestinale, è prodotto dal microbiota attraverso la fermentazione delle fibre alimentari, in particolare da alimenti come i legumi, ed è fondamentale per la salute intestinale:

• agisce come fonte energetica per i colonociti,
• nutre le cellule intestinali, rinforza la barriera intestinale e possiede proprietà antinfiammatorie
• riduce l’infiammazione e regola il sistema immunitario
• contribuisce a mantenere l’equilibrio del microbiota (eubiosi), contrastando la crescita di batteri nocivi.
• aiutano ad assorbire nutrienti e sintetizzare vitamine (es. vitamine del gruppo B e vitamina K)
• inibisce le cellule tumorali, ed è efficace nel trattamento del colon irritabile e dolori addominali.
  • l’acido butirrico è un ingrediente efficace per la gestione del colon irritabile (IBS), che colpisce il 10-20% della popolazione, riducendo dolori e disagi addominali.
• il butirrato, specialmente se supportato da probiotici come il Saccharomyces boulardii, è efficace nel ridurre la durata della diarrea infettiva e quella associata agli antibiotici.

I principali batteri produttori di butirrato nel colon umano sono anaerobi stretti che fermentano le fibre alimentari. Le specie chiave includono membri dei Clostridia (raggruppamenti XIVa e IV), come:

Faecalibacterium prausnitzii: Uno dei più abbondanti produttori nel microbiota umano, noto per le sue proprietà antinfiammatorie.

• Roseburia spp. (es. R. intestinalis, R. hominis): Produttori efficienti di butirrato.
• Eubacterium rectale: Molto comune nell’intestino, converte la fibra in butirrato.
• Clostridium butyricum (CBM588): Un ceppo probiotico noto per l’alta produzione di butirrato e il supporto alla barriera intestinale.
• Clostridium acetobutylicum: Molto diffuso in contesti industriali.

La produzione di butirrato può essere favorita attraverso l’assunzione di prebiotici (fibre) che fungono da nutrimento per questi batteri, tra cui:

• Alimenti ricchi di fibre solubili: Cipolle, aglio, banane, carciofi e asparagi.
• Alimenti integrali e legumi.

Per mantenere alta la popolazione di batteri buoni, è fondamentale un’alimentazione ricca di fibre (prebiotici) e alimenti fermentati (probiotici) come yogurt, kefir e crauti.

I “batteri cattivi”

I “batteri cattivi” nel microbiota, o meglio definiti patobionti, sono microrganismi potenzialmente nocivi che, in condizioni di equilibrio (eubiosi), sono presenti in piccole quantità. Quando prevalgono, causano disbiosi, danneggiando la barriera intestinale e scatenando infiammazioni. Tra i principali figurano

• Clostridium difficile, è un batterio anaerobio, Gram-positivo, presente fisiologicamente nella flora batterica della vagina e dell’intestino. Poiché il Clostridium difficile è rintracciabile nelle feci, ci si può infettare con questo batterio toccandosi, con le mani, la bocca e le altre mucose (come quelle del naso o degli occhi) dopo aver maneggiato oggetti o superfici contaminati con feci. Clostridium difficile può vivere per lunghi periodi su oggetti e superfici. Le più importanti norme di prevenzione sono: lavarsi le mani dopo aver usato la toilette e in ogni caso prima di mangiare; assicurarsi che il bagno che si utilizza sia pulito, soprattutto nel caso in cui sia stato precedentemente usato da qualcuno affetto da diarrea.  Mediante la produzione nell’intestino di una tossina necrotizzante alcuni ceppi possono causare nell’uomo la colite soprattutto quando riescono a moltiplicarsi nell’intestino in grandi quantità (questo accade, ad esempio, quando la flora batterica intestinale si modifica a loro favore come avviene, ad esempio, in seguito a terapia antibiotica orale protratta nel tempo). A maggior rischio di contrarre questa infezione sono in particolare le persone sottoposte a uso prolungato di antibiotici.
• Enterococcus faecalis, sono batteri gram positivi e si presentano con una caratteristica forma rotondeggiante o ovale, disposti a catenelle, e possono sopravvivere in diversi ambienti, inclusi contesti ad alti livelli di salinità e con variazioni estreme di clima, resistendo persino a temperature di 60°C per brevi periodi. Tali microrganismi sono tipicamente presenti nelle feci; nella maggior parte dei casi, l’infezione è di origine nosocomiale, acquisita cioè all’interno di strutture sanitarie e ospedaliere; si diffonde spesso per contatto diretto con persone o strumenti infetti o attraverso l’uso di attrezzature non sterili. I fattori di rischio principali comprendono la presenza di cateteri vescicali, l’età avanzata, l’immunodepressione e la prolungata permanenza in ambiente ospedaliero.
• Escherichia coli(ceppi patogeni), è un batterio gram-negativo che normalmente si trova nel nostro intestino. È parte del microbiota ed è un batterio commensale, che sopravvive grazie all’organismo in cui vive, ma allo stesso tempo svolge una sua funzione, ad esempio, producendo vitamina K. L’E. coli è un bacillo asporigeno, può vivere in un ambiente con o senza aria, fermenta il lattosio ed ha la caratteristica microscopica di avere estroflessioni che gli consentono di aderire alla parete dell’organo che colonizza; grazie a questa proprietà può attaccarsi alle pareti di vescica e dell’uretra, creando cistiti, uretriti e infezioni di varia gravità, soprattutto se non trattate adeguatamente. La maggior parte dei ceppi di Escherichia coli sono innocui, dal momento che questo microrganismo vive da commensale nel nostro organismo, ma alcuni ceppi possono essere causa di patologie più o meno gravi, che nella maggior parte dei casi interessano l’intestino e l’apparato urinario.
• Helicobacter pylori, è un batterio spiraliforme che può colonizzare la mucosa gastrica, il rivestimento dello stomaco umano. L’infezione è spesso asintomatica, ma talvolta può provocare gastrite e ulcere a livello dello stomaco o del duodeno, L’uomo è l’unico serbatoio noto di questo batterio. A lungo termine, l’infezione da  pyloriè associata a un aumento di 2-6 volte del rischio di linfoma MALT e soprattutto di carcinoma gastrico, il secondo cancro più comune nel mondo.
• Genere Proteus,  microrganismi Gram-negativi, aerobi e mobili, come Proteus mirabilis (la specie più frequentemente isolata), Proteus vulgaris (spesso associato a condizioni di immunocompromissione), Proteus penneri (soprattutto  nel tratto gastrointestinale).  Sebbene facciano parte della flora batterica commensale, possono diventare patogeni opportunisti (causando ad esempio infezioni urinarie) in soggetti con sistema immunitario indebolito o altre patologie pregresse. Questi batteri sono in grado di persistere nel sistema gastrointestinale grazie alla capacità di adesione alle proteine dell’ospite, come collagene, fibrinogeno e fibronectina.
• funghi come Candida albicans, normalmente presente nel microbiota gastrointestinale in equilibrio simbiotico. Quando questo equilibrio si rompe a causa di stress, antibiotici o dieta scorretta, il fungo prolifera, causando sintomi come gonfiore, dolore, diarrea e stanchezza.

Conclusioni

In conclusione, sono considerati “cattivi” perché producono tossine che attaccano la mucosa, aumentando la permeabilità intestinale; competono e talvolta sostituiscono i batteri buoni, provocando infiammazioni croniche correlate a malattie come diabete, obesità, e malattie infiammatorie intestinali (IBD). Spesso si attivano o proliferano dopo l’uso di antibiotici che eliminano la flora benefica, approfittando dello spazio libero. Possono produrre metaboliti tossici o produrre enzimi che alterano la digestione e l’assorbimento.

Un microbiota equilibrato, ricco di bifidobatteri e lattobacilli, è essenziale per mantenere questi batteri a bada.

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Il microbiota è l’insieme di microrganismi (batteri, virus, lieviti, funghi, protozoi) che vive in simbiosi nel nostro corpo, principalmente nell’intestino. Composto da circa 100 trilioni di microbi, pesa 1,5-2 kg e svolge funzioni cruciali: un vero e proprio ecosistema complesso e personalizzato, costituito principalmente da microrganismi  in equilibrio dinamico tra loro e con l’ospite, che non si limitano a sfruttare le risorse energetiche introdotte con l’alimentazione, ma che hanno la capacità di influenzare l’intero organismo: il nostro metabolismo, il nostro sistema di difesa, il nostro stato di salute, il funzionamento del sistema nervoso centrale e perfino il nostro benessere psicologico è regolato dal cosiddetto “asse intestino-cervello”.

Il microbioma indica invece l’intero patrimonio genetico espresso da tali microrganismi.

Sebbene presente su pelle, cavo orale e polmoni, la concentrazione maggiore si trova nell’intestino (microbiota intestinale).

Il microbiota intestinale inizia a formarsi al momento del parto, definendo la sua composizione “di base” nei primi 12 mesi dopo la nascita, per arrivare a un assetto simile a quello che sarà poi mantenuto in età adulta entro i 3 anni di vita. Nella prima fase del suo sviluppo, la composizione del microbiota è determinata dalla genetica individuale e dai microrganismi materni con i quali il neonato entra in contatto mentre attraversa il canale vaginale (in caso di parto naturale) e nei primi mesi di vita, anche in funzione del tipo di allattamento e svezzamento. Ciò fa sì che ogni individuo sia dotato di un microbiota intestinale unico e non riproducibile, che può essere considerato una vera e propria “impronta digitale microbica”.

Tuttavia, la composizione della microflora endogena non è “rigida”, ma cambia nel corso della vita, adattandosi via via alle sollecitazioni provenienti dall’ambiente esterno (alimentazione, farmaci assunti, cambiamenti di stile di vita, ecc.) e dal nostro stesso organismo (età, oscillazioni ormonali, stress, stati di malattia ecc.). Questa “plasticità” funzionale è legata all’enorme numero di geni che costituiscono il patrimonio genetico microbico intestinale (microbioma), di gran lunga più ricco e diversificato dell’intero genoma umano (si stimano circa 10 milioni di geni batterici vs 23.000 geni umani totali).

Il microbiota è presente lungo tutto l’intestino, ma con sostanziali differenze di abbondanza e diversità dei ceppi batterici ospitati nei vari tratti. In condizioni fisiologiche, la microflora endogena è meno “rigogliosa” nell’intestino tenue, mentre diventa molto più abbondante a livello del colon, dove trova un ambiente particolarmente favorevole per la propria proliferazione. Nel canale intestinale il microbiota interagisce, oltre che con il materiale contenuto nel lume, anche con lo strato più esterno del muco che ne riveste le pareti, di cui contribuisce a definire composizione e caratteristiche, partecipando alla formazione della “barriera intestinale”.

Quando le specie batteriche che compongono il microbiota sono in equilibrio tra loro e con il corpo umano, si dice che è presente uno stato di “eubiosi”. Questa condizione non fa riferimento a un insieme di microrganismi intestinali ben definito, ma a tutte le possibili combinazioni microbiche che, pur variando leggermente, permettono a un certo individuo di trovarsi in uno stato di benessere.

Quando i cambiamenti di composizione del microbiota sono più marcati si parla invece di “disbiosi”, uno stato che equivale alla sostanziale perdita dell’equilibrio dell’ecosistema microbico che impedisce all’intestino di funzionare correttamente, con ripercussioni negative su tutto l’organismo. Generalmente, l’insorgenza di disbiosi si associa a disturbi enterici come gonfiore, crampi, meteorismo, flatulenza, diarrea o stitichezza, nausea/vomito, inappetenza, senso di malessere ecc. La disbiosi è responsabile di un’infiammazione cronica silente, causata proprio da un disequilibrio tra batteri “buoni” e “cattivi, alla base di molte malattie.

L’equilibrio della microflora enterica è pertanto cruciale per garantire la funzionalità del tratto gastrointestinale e il benessere dell’intero organismo attraverso molteplici meccanismi.

In primo luogo, la popolazione batterica intestinale partecipa alla digestione e all’assorbimento dei nutrienti assunti con l’alimentazione. In aggiunta, il microbiota supporta la corretta nutrizione dell’organismo attraverso la produzione di sostanze utili, come alcune vitamine essenziali (soprattutto, vitamine del gruppo B e vitamina K) e altri composti di origine batterica coinvolti nella regolazione dell’attività metabolica (in particolare, gli acidi grassi a catena corta o SCFA, Short Chain Fatty Acid).

Il microbiota intestinale sano è fondamentale anche per il buon funzionamento del sistema immunitario locale e per la prevenzione dell’infiammazione del tratto gastrointestinale e dell’intero organismo, grazie alla sua capacità di proteggere e ripristinare la “funzione barriera” della mucosa intestinale. Questa barriera fisiologica, costituita dallo strato di muco che riveste l’epitelio intestinale e dall’epitelio stesso, impedisce ai microrganismi contenuti nel lume di entrare in diretto contatto con gli strati più profondi delle pareti dell’intestino e di sollecitare in modo abnorme il sistema immunitario locale.

Inoltre, la barriera intestinale blocca il passaggio nel sangue di microbi potenzialmente patogeni e sostanze dannose, contribuendo alla prevenzione di infezioni sistemiche ed effetti tossici, e riduce l’assorbimento di composti sensibilizzanti introdotti con l’alimentazione (allergeni), diminuendo la probabilità di sviluppare allergie, soprattutto nei bambini.

Il microbiota intestinale svolge un ruolo fondamentale nella difesa dalle infezioni del tratto gastrointestinale attraverso diversi meccanismi, come la produzione di batteriocine (piccole proteine prodotte da alcuni batteri intestinali capaci di uccidere altri batteri), perossido di idrogeno e altre molecole in grado di contrastare la proliferazione di specie batteriche e protozoi potenzialmente dannosi per l’organismo.

Infine, è stato dimostrato che la microflora enterica può influenzare il benessere e le funzioni di altri organi e apparati, come la pelle, le vie urinarie, l’apparato genitale femminile, il fegato e il sistema nervoso centrale. Negli ultimi anni, gli studi su quest’ultimo fronte si stanno moltiplicando in seguito all’evidenza che alcuni composti prodotti dai batteri intestinali possono raggiungere il cervello attraverso il sangue o le terminazioni del nervo vago (“asse intestino-cervello”) e contribuire, così, a modulare il tono dell’umore, la risposta allo stress e il rischio di sviluppare patologie neurodegenerative, come la malattia di Parkinson o di Alzheimer.

Tra i fattori capaci di influenzare l’equilibrio del microbiota la dieta è, senza dubbio, la variabile in grado di incidere maggiormente sulla microflora enterica, in senso positivo o negativo, al punto che è stato dimostrato che le persone che seguono un’alimentazione basata prevalentemente su cibi semplici di origine vegetale (frutta, verdura, cereali) hanno un profilo microbico intestinale differente e più stabile di chi segue abitualmente una dieta di tipo occidentale (ricca di zuccheri semplici, grassi saturi e proteine animali), che predispone alle disbiosi.

Un altro fattore chiave che influenza la ricchezza e la composizione del microbiota intestinale è una corretta attività fisica (ossia moderata, regolare e commisurata alle potenzialità individuali), mentre sia la sedentarietà sia lo sforzo fisico molto intenso (per esempio, quello necessario per una maratona) rendono maggiormente soggetti ad alterazioni del microbiota (disbiosi).

Alimentazione e livello di attività fisica hanno anche effetti indiretti sulle popolazioni batteriche intestinali, per le ripercussioni che possono avere sul peso corporeo e, conseguentemente, sull’equilibrio metabolico e ormonale. In particolare, è stato osservato che condizioni di forte sovrappeso e obesità si associano a una microflora enterica meno ricca e meno stabile, quindi più propensa a dar luogo disturbi e diverse patologie, sia gastrointestinali sia di tipo sistemico (a partire da diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari).

Effetti destabilizzanti più o meno marcati sull’equilibrio del microbiota intestinale possono essere, poi, determinati dall’assunzione di diversi tipi di farmaci, a breve o lungo termine, per la terapia di una malattia acuta o di condizioni croniche di varia natura.

I medicinali a maggior rischio di causare disbiosi severe e conseguenti disturbi intestinali sono senza dubbio gli antibiotici che, anche per questa ragione (oltre che per evitare alterazioni delle difese immunitarie e l’induzione di resistenze batteriche) dovrebbero essere assunti sempre e soltanto dopo una visita medica e gli eventuali esami necessari per verificare le condizioni del paziente e formulare una diagnosi precisa della malattia presente.

Ulteriori sostanze di cui tener conto e preferibilmente da evitare ai fini della tutela della microflora enterica, oltre che di molti organi e apparati del corpo umano, sono il fumo e gli alcolici, entrambi caratterizzati da effetti fortemente destabilizzanti e proinfiammatori a livello del tratto gastrointestinale.

Due fattori “non organici” che possono incidere in modo significativo sull’equilibrio del microbiota intestinale sono lo stress e i disturbi psichiatrici (ansia, depressione ecc.), fortemente implicati anche nello sviluppo e nel peggioramento della sindrome dell’intestino irritabile (Irritable Bowel Syndrome, IBS), una condizione caratterizzata da sintomi come dolore, crampi e gonfiore addominali, meteorismo e flatulenza, diarrea e/o stipsi prevalenti o in alternanza, nella quale è sempre più evidente il ruolo giocato dalle disbiosi.

Stati di ansia, depressione e IBS tendono a interessare più spesso le donne che, durante tutta l’età fertile, devono anche fare i conti anche con periodiche oscillazioni fisiologiche dei livelli ormonali. Studi recenti hanno indicato che gli ormoni femminili (estrogeni) hanno la capacità di influenzare il microbiota, sia in modo diretto (modificando le caratteristiche dell’ambiente che lo ospita e promuovendo l’infiammazione della mucosa intestinale) sia indirettamente (attraverso i cambiamenti transitori del tono dell’umore, dell’alimentazione ecc.).

Seguire una dieta bilanciata, uno stile di vita sano e ritmi regolari è la migliore strategia per proteggere l’equilibrio del microbiota intestinale e promuovere il benessere dell’intero organismo.

Negli individui particolarmente soggetti ad alterazioni della microflora e ai relativi disagi intestinali, lo stato di eubiosi può essere favorito più facilmente attraverso l’assunzione ciclica o a lungo termine di preparati probiotici e/o prebiotici.

Per definizione, i probiotici sono “microrganismi vivi e vitali che, somministrati in quantità adeguata, sono in grado di determinare benefici per la salute di chi li assume”. Il Ministero della Salute ha indicato che questa “quantità adeguata” deve essere pari ad almeno 10⁹ UFC (Unità Formanti Colonia, ossia microrganismi in grado di moltiplicarsi attivamente nell’intestino, almeno transitoriamente) per almeno uno dei ceppi batterici presenti nella porzione quotidiana del preparato probiotico. In commercio esistono sia prodotti mono-ceppo (ossia contenenti un solo tipo di microrganismo probiotico) sia prodotti multi-ceppo (ossia contenenti più tipi differenti di microrganismi probiotici, in quantità uguale o diversa).

I prebiotici, invece, sono sostanze non digeribili dall’intestino umano, ma che possono essere fermentate da alcune specie batteriche presenti nel microbiota enterico. In questo modo, i prebiotici favoriscono l’equilibrio del microbiota intestinale. I principali prebiotici in commercio sono l’inulina, i frutto-oligosaccaridi (FOS) e lo psyllium, cui si aggiungono zuccheri a corta catena come il lattulosio e i galatto-oligosaccaridi (GOS).

In alcuni casi, batteri probiotici e composti prebiotici vengono inseriti nello stesso prodotto: preparati di questo tipo vengono chiamati “simbiotici”.

Attualmente, sono disponibili in commercio innumerevoli preparati e integratori alimentari probiotici mono-ceppo o multiceppo, prebiotici e simbiotici, con caratteristiche e proprietà differenti. Per essere certi di scegliere quello più adatto alle proprie necessità, è consigliabile farsi indirizzare nell’acquisto dal medico di famiglia o dal farmacista.

I cibi fermentati sono ottimi alleati del microbiota intestinale, poiché arricchiscono la flora batterica con microrganismi benefici, aumentandone la biodiversità e riducendo l’infiammazione. Alimenti come yogurt, kefir, crauti, miso e tempeh contengono probiotici che, consumati regolarmente, sostengono il sistema immunitario, migliorano la digestione e l’assorbimento dei nutrienti.

Il “sesto senso” batterico

Il microbiota è al centro dell’asse asse intestino-cervello. Le nuove conoscenze in questo campo evidenziano l’esistenza di comunicazioni bidirezionali estremamente complesse e dinamiche, dove il microbiota intestinale gioca un ruolo da protagonista nella salute mentale e fisica. In particolare, recenti ricerche (2024-2025) hanno approfondito il modo in cui i microrganismi intestinali influenzano il cervello attraverso vie immunitarie, endocrine e neurali, aprendo nuove prospettive terapeutiche ed hanno consentito di identificare quello che viene definito “sesto senso” batterico.

Il “sesto senso” batterico, o senso neurobiotico, è un meccanismo scoperto nel 2025 attraverso il quale l’intestino rileva i segnali dei batteri, influenzando in tempo reale appetito, metabolismo e umore. Le cellule neuropodi nell’intestino percepiscono la flagellina batterica e inviano segnali al cervello via nervo vago, agendo come un dialogo diretto tra microbiota e sistema nervoso. In particolare, i batteri intestinali producono flagellina, una proteina che attiva il recettore TLR5 nelle cellule neuropodi, inviando messaggi al cervello. Questo sistema neurobiotico agisce sul nervo vago per comunicare sazietà o fame al cervello, influenzando il controllo del peso corporeo. Pertanto, un’alterazione di questo “sesto senso” può portare a disturbi del comportamento alimentare, obesità e alterazioni dell’umore. E’ questa conferma che il microbiota intestinale dialoga direttamente con il sistema nervoso centrale, influenzando non solo la digestione ma anche le funzioni cognitive ed emotive. Un’alimentazione ricca di fibre e uno stile di vita sano sono fondamentali per sostenere questo sistema e mantenere l’equilibrio tra i microbi intestinali e il cervello.

La parte centrale di questa storia è una molecola chiamata flagellina, una proteina presente principalmente nel flagello batterico, una sorta di coda che permette ai batteri di nuotare un po’ come succede per gli spermatozoi, immagine più nota nell’immaginario collettivo. È una proteina molto antica: la maggior parte dei batteri possiede infatti questa struttura, risultato di milioni di anni di evoluzione. Alcuni batteri del nostro microbiota intestinale rilasciano la flagellina, soprattutto dopo un pasto, e alcune cellule altamente specializzate, chiamate neuropodi, sono in grado di percepirne la presenza grazie a un recettore specifico: il TLR5 (Toll-like receptor 5). L’attivazione di questo recettore stimola il rilascio di un ormone, il peptide YY, che attiva un circuito nervoso diretto al cervello tramite le fibre del nervo vago, trasmettendo un segnale di soppressione dell’appetito. Questa comunicazione, molto rapida, costituisce un asse intestino-cervello, che i ricercatori hanno definito come “senso neurobiotico”: un sesto senso, distinto dalla percezione gustativa e sensoriale, che permetterebbe al cervello di rispondere in tempo reale ai messaggi inviati dai microbi intestinali, regolando così i comportamenti alimentari e influenzando le decisioni relative alla nutrizione e all’assunzione di cibo.

Per giungere a queste conclusioni sono stati utilizzati topi di laboratorio, tenuti a digiuno per una notte intera, ai quali è stata poi iniettata una dose di flagellina nell’intestino. Osservando le quantità di cibo consumato al risveglio, gli studiosi hanno notato che questi topi mangiavano di meno rispetto a quelli non esposti alla flagellina, suggerendo che la presenza di questa proteina possa contribuire a modulare l’appetito. Hanno poi ripetuto l’esperimento con topi transgenici, modificati geneticamente, nei quali il recettore TLR5 era stato rimosso: questi animali mangiavano pasti più abbondanti e tendevano ad aumentare di peso, risultando in una regolazione dell’appetito compromessa. Questo sistema di controllo agisce in modo separato dalle risposte immunitarie o dal metabolismo intestinale: si tratta di un segnale distinto, indipendente, diverso dagli altri meccanismi di difesa attivati in risposta a segnali di infiammazione, spesso associati a squilibri della flora batterica intestinale.

Al momento questi risultati sono stati osservati solo nei topi, e non si può ancora dire con certezza se e in che misura siano applicabili all’essere umano, considerando le importanti differenze tra le due specie. Tuttavia, questa scoperta apre a nuove prospettive di ricerca, che potrebbero portare allo sviluppo di interventi innovativi nel trattamento di condizioni legate all’alimentazione, come obesità e disturbi del comportamento alimentare. Se si confermasse anche negli esseri umani, ciò potrebbe rivoluzionare il nostro modo di concepire le cause e individuare nuove soluzioni a problematiche di salute pubblica, implementando approcci o diete più olistiche che tengano in considerazione anche il microbiota.

Liu WW, Reicher N, Alway E, Rupprecht LE, Weng P, Schaefgen C, Klein ME, Villalobos JA, Puerto-Hernandez C, Kiesling Altún YG, Carbajal A, Aguayo-Guerrero JA, Coss A, Sahasrabudhe A, Anikeeva P, de Araujo A, Bali A, de Lartigue G, Gil-Lievana E, Gutierrez R, Miao EA, Rawls JF, Kaelberer MM, Bohórquez DV. A gut sense for a microbial pattern regulates feeding. Nature. 2025 Sep;645(8081):729-736. doi: 10.1038/s41586-025-09301-7. Epub x2025 Jul 23. PMID: 40702192; PMCID: PMC12443592.

L'articolo Dal Microbiota intestinale al Sesto Senso proviene da amaperbene.it.

Il microbiota intestinale agisce come un potente regolatore epigenetico, modulando l’espressione genica dell’ospite attraverso metaboliti come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), in particolare il butirrato. Queste sostanze influenzano le modificazioni del DNA e degli istoni, influenzando infiammazione, sistema immunitario e metabolismo. Una dieta ricca di fibre ne sostiene l’azione protettiva.

I microrganismi intestinali:

• producono metaboliti bioattivi
• influenzano il sistema immunitario
• regolano l’espressione genica dell’ospite.

Uno dei meccanismi principali è proprio la modulazione della metilazione del DNA e delle modificazioni epigenetiche.

Il microbiota intestinale produce una vasta gamma di molecole bioattive e metaboliti che svolgono funzioni protettive essenziali per la salute umana, agendo sia localmente (nell’intestino) che a livello sistemico. Queste molecole supportano la barriera intestinale, modulano il sistema immunitario, riducono l’infiammazione e contrastano i patogeni.

Ecco le principali molecole protettive prodotte dal microbiota:

1. Acidi Grassi a Catena Corta (SCFA – Short Chain Fatty Acids)

Sono i principali metaboliti benefici prodotti dalla fermentazione delle fibre alimentari da parte dei batteri intestinali (es. Bifidobacterium, Lactobacillus). Agiscono in due modi principali:

1. a) Inibizione delle istone deacetilasi (HDAC)

Questo rende la cromatina più aperta e favorisce:

• espressione di geni antinfiammatori
• protezione cellulare
• riparazione del DNA.

1. b) Interazione con le DNA metiltransferasi

Gli SCFA:

• influenzano l’attività delle DNMT
• modulano la disponibilità dei donatori di gruppi metile
• influenzano:
• linfociti T regolatori (anti-infiammatori)
• macrofagi
• cellule dendritiche.

Effetto:
riduzione della risposta infiammatoria e miglior controllo immunitario.

Questo avviene anche tramite meccanismi epigenetici.

I tre SCFA più importanti sono:

• Butirrato: è il più importante per la salute intestinale e sistemica; è la principale fonte di energia per le cellule epiteliali del colon (colonociti); contribuisce a mantenere integra la barriera intestinale; protegge da ipometilazione globale del DNA; inibisce le istone deacetilasi (HDAC), ha proprietà antinfiammatorie e antitumorali.
• Propionato: Coinvolto nella regolazione del metabolismo del glucosio e dei lipidi, ha effetti benefici sul fegato e sulla sazietà.
• Acetato: Il più abbondante, influisce sul pH intestinale e funge da substrato energetico per altri batteri benefici.

2. Metaboliti del Triptofano

Alcuni batteri intestinali metabolizzano l’aminoacido triptofano in composti come l’indolo e i suoi derivati (acido indol-propionico, acido indol-acetico). Queste molecole agiscono come ligandi per il recettore aril-idrocarburico (AhR), un meccanismo chiave per:

• Mantenere l’omeostasi immunitaria intestinale.
• Rafforzare la barriera intestinale.

3. Vitamine

Il microbiota intestinale produce una piccola ma significativa frazione di vitamine essenziali, in particolare:

• Vitamine del gruppo B (B1, B3, B6, B7, B9 e B12), fondamentali per il metabolismo energetico.
• Vitamina K, essenziale per la coagulazione del sangue e la salute delle ossa.

4. Acidi Biliari Secondari

Il microbiota trasforma gli acidi biliari primari (prodotti dal fegato) in acidi biliari secondari. Questo processo aiuta a regolare il metabolismo dei grassi, riduce l’infiammazione e inibisce la crescita di batteri patogeni.

5. Peptidi Antimicrobici (AMPs) e Batteriocine

I batteri buoni producono sostanze, tra cui le batteriocine, che competono con i patogeni per i nutrienti e lo spazio, inibendo direttamente la colonizzazione da parte di batteri nocivi.

6. Altri Metaboliti Benefici

• Prostaglandina E2: Alcuni microrganismi possono produrre composti che, tramite il sangue, raggiungono siti distanti (come i polmoni) regolando le risposte immunitarie.
• Neurotrasmettitori: Alcuni ceppi batterici producono precursori o molecole simili a serotonina, GABA e dopamina, che comunicano con il sistema nervoso centrale.

Benefici Generali

Queste molecole aiutano a contrastare l’infiammazione cronica di basso grado (tipica dell’invecchiamento), migliorano la risposta immunitaria e proteggono da malattie metaboliche come diabete di tipo 2 e obesità.

Il microbiota intestinale influenza il sistema immunitario educandolo, regolandolo e rafforzandolo. Ospitando circa il 70% delle cellule immunitarie, l’intestino utilizza i batteri commensali per distinguere patogeni da sostanze innocue, producendo metaboliti come gli SCFA (acidi grassi a catena corta) che riducono le infiammazioni e mantengono la barriera intestinale integra.

Ecco i meccanismi principali con cui il microbiota modula il sistema immunitario:

• Educazione e Sviluppo: Fin dalla nascita, i batteri intestinali “insegnano” al sistema immunitario a riconoscere i microrganismi nocivi da quelli benefici, fondamentale per lo sviluppo della tolleranza immunitaria.
• Barriera Fisica e “Resistenza alla Colonizzazione”: I batteri buoni occupano lo spazio intestinale e consumano nutrienti, impedendo ai patogeni di attecchire e proliferare.
• Produzione di Metaboliti: Batteri benefici fermentano le fibre producendo acidi grassi a catena corta (SCFA) come butirrato, propionato e acetato. Queste sostanze nutrono le cellule intestinali, riducono l’infiammazione locale e regolano le risposte immunitarie.
• Modulazione delle cellule immunitarie: Il microbiota stimola la produzione di linfociti T (inclusi i Treg) e citochine, che regolano l’equilibrio tra risposte infiammatorie e anti-infiammatorie, prevenendo reazioni eccessive e malattie autoimmuni.
• Azione a Distanza (Asse Intestino-Polmone): I segnali del microbiota, attraverso il flusso sanguigno e linfatico, influenzano le difese immunitarie in tutto il corpo, inclusi i polmoni, aiutando a contrastare virus influenzali.

Un microbiota in equilibrio (eubiosi) garantisce difese forti, mentre un’alterazione (disbiosi) può aumentare la suscettibilità a infezioni, infiammazioni croniche e malattie.

Il microbiota – repetita iuvant – regola l’espressione genica dell’ospite principalmente tramite la produzione di metaboliti bioattivi, come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), che agiscono come segnali molecolari per modificare la struttura della cromatina e l’attività trascrizionale, influenzando metabolismo, immunità e ritmi circadiani.

Ecco i meccanismi principali:

• Produzione di Metaboliti (Segnalazione): I batteri intestinali producono metaboliti (es. butirrato, propionato) che agiscono da segnali, influenzando la trascrizione genica nelle cellule ospiti.
• Modificazioni Epigenetiche: Il microbiota può influenzare i meccanismi epigenetici, come la metilazione del DNA e la modifica degli istoni (es. acetilazione), alterando l’accessibilità dei geni.
• Modulazione di miRNA:Il microbiota è in grado di alterare l’espressione dei microRNA (non-coding RNA).
• Regolazione Immunitaria e Metabolica: Attraverso la segnalazione, i microbi attivano geni responsabili dell’omeostasi intestinale, dello sviluppo del sistema immunitario e dell’assorbimento dei nutrienti.
• Influenza sui Ritmi Circadiani: Alcuni studi suggeriscono che il microbiota intestinale influenzi l’espressione genica legata ai ritmi circadiani metabolici, ad esempio attraverso l’acetilazione degli istoni.
• Produzione di Neurotrasmettitori: Il microbiota è in grado di produrre o modulare neurotrasmettitori, come la serotonina e la dopamina, influenzando l’espressione genica nel cervello viscerale.

In sintesi, i microrganismi del microbiota agiscono come veri e propri regolatori, modificando l’attività del genoma umano.

Microbiota e disponibilità dei donatori di metile

Il processo di metilazione richiede molecole come:

• folati
• vitamina B12
• metionina
• colina
• betaina.

Il microbiota:

• contribuisce alla sintesi di alcune vitamine del gruppo B
• influenza l’assorbimento dei nutrienti metilanti
• regola il metabolismo della S-adenosilmetionina (SAM).

Quando il microbiota è alterato:

la metilazione diventa inefficiente.

Disbiosi, infiammazione e invecchiamento

La disbiosi (squilibrio del microbiota) è associata a:

• riduzione dei batteri produttori di butirrato
• aumento di specie pro-infiammatorie.

Conseguenze:

1) Riduzione degli SCFA

Questo porta a:

• maggiore permeabilità intestinale
• passaggio di endotossine nel sangue
• attivazione del sistema immunitario.

2) Alterazioni epigenetiche

La carenza di SCFA:

• modifica l’attività delle DNMT
• favorisce l’espressione di geni infiammatori.

3) Inflammaging

Il risultato è una infiammazione cronica di basso grado, che accelera:

• aterosclerosi
• diabete
• neurodegenerazione
• fragilità.

Alimentazione e stile di vita modulano la metilazione attraverso il microbiota.

Strategie chiave:

1) Fibre e amido resistente

• legumi
• cereali integrali
• tuberi
• banana verde.

2) Polifenoli

• frutti di bosco
• cacao
• tè verde
• olio extravergine.

3) Alimenti fermentati

• yogurt
• kefir
• verdure fermentate.

4) Attività fisica

Favorisce la diversità del microbiota.

5) Riduzione di:

• zuccheri raffinati
• ultra-processati
• stress cronico.

Concetti chiave  

Il microbiota è uno dei principali “direttori” dell’epigenetica.

Attraverso la produzione di SCFA:

• regola la metilazione del DNA
• modula l’infiammazione
• influenza l’invecchiamento biologico.

Quindi: una dieta ricca di fibre e alimenti naturali aiuta a mantenere attivi i meccanismi epigenetici che proteggono la salute e rallentano l’invecchiamento.

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Caratteristiche e Importanza dell’Eubiosi

• Equilibrio Microbico: Coesistenza armoniosa di diverse specie batteriche, principalmente Firmicutes e Bacteroides, che inibiscono i patogeni.
• Benefici: Migliore digestione, assorbimento di nutrienti e rafforzamento del sistema immunitario.
• Localizzazione: Si riferisce principalmente all’intestino, ma anche a pelle, vagina e

Come Mantenere l’Eubiosi

• Dieta Sana: Ricca di fibre (frutta, verdura, legumi) e alimenti fermentati che nutrono i batteri benefici.
• Stile di Vita: Riduzione dello stress e attività fisica.
• Uso Responsabile dei Farmaci: Limitare l’uso non necessario di antibiotici, che possono alterare l’equilibrio.

La perdita di questo equilibrio porta alla disbiosi.

Disbiosi (Sbilanciamento Microbiotico)

Definizione: Alterazione della composizione e della funzione del microbiota, con riduzione dei batteri “buoni” e aumento di quelli nocivi o patobionti.

• Tipi principali:
  • Fermentativa: Tipica del tenue, spesso causata da troppi zuccheri, provoca gonfiore, meteorismo e diarrea.
  • Putrefattiva: Tipica del colon, spesso dovuta ad eccesso di proteine/grassi animali, causa stipsi e gas maleodoranti.
• Cause: Stress cronico, uso di antibiotici, alimentazione scorretta (troppo raffinata/grassa), infezioni.
• Conseguenze: Sindrome dell’intestino irritabile (IBS), infiammazioni, allergie, malattie autoimmuni, disturbi dell’umore.

La disbiosi (squilibrio del microbiota) è associata a:

• riduzione dei batteri produttori di butirrato
• aumento di specie pro-infiammatorie.

Conseguenze:

1) Riduzione degli SCFA

Questo porta a:

• maggiore permeabilità intestinale
• passaggio di endotossine nel sangue
• attivazione del sistema immunitario.

2) Alterazioni epigenetiche

La carenza di SCFA:

• modifica l’attività delle DNMT
• favorisce l’espressione di geni infiammatori.

3) Inflammaging

Il risultato è una infiammazione cronica di basso grado, che accelera:

• aterosclerosi
• diabete
• neurodegenerazione
• fragilità.

Come ripristinare l’Eubiosi

• Dieta: Ricca di fibre (prebiotici) e alimenti fermentati.
• Integrazione: Uso mirato di probiotici e fermenti lattici, su consiglio medico.
• Stile di vita: Riduzione dello stress e attività fisica moderata.

La diagnosi di disbiosi può avvenire tramite test specifici, tra cui l’analisi delle feci o il Breath test.

Effetti sulla salute

L’eubiosi e la disbiosi intestinale rappresentano pertanto due condizioni opposte con conseguentemente effetti diversi sulla salute dell’individuo.

L’eubiosi intestinale, la situazione ottimale, è associata a una migliore funzione del sistema immunitario, una corretta digestione e assorbimento dei nutrienti, nonché a una riduzione del rischio di malattie infiammatorie dell’intestino.

D’altra parte, la disbiosi intestinale è una condizione in cui l’equilibrio della flora batterica intestinale è compromesso, con una diminuzione dei batteri “buoni” e un aumento di quelli dannosi. Ciò può essere causato da fattori come regime alimentare “errato”, l’uso eccessivo di antibiotici, una dieta poco equilibrata, lo stress o malattie intestinali. La disbiosi intestinale può essere associata a disturbi gastrointestinali, la sindrome dell’intestino irritabile, malattie infiammatorie croniche dell’intestino (come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn), disturbi metabolici, allergie, obesità e malattie autoimmuni. Inoltre, questa condizione può indebolire il sistema immunitario e compromettere la capacità dell’intestino di assorbire correttamente i nutrienti.

Il mantenimento dell’eubiosi intestinale è essenziale per promuovere la salute generale dell’individuo e prevenire potenziali problemi di salute associati alla disbiosi. Ciò può essere raggiunto attraverso una dieta equilibrata e ricca di fibre, il consumo di probiotici o cibi fermentati che favoriscono la crescita dei batteri benefici, e il limitato utilizzo di antibiotici solo quando strettamente necessario.

Il mantenimento dell’eubiosi intestinale è essenziale per preservare la salute generale dell’individuo e prevenire potenziali problemi di salute in quanto il microbiota intestinale svolge un ruolo fondamentale per il benessere e la salute dell’individuo e in particolare:

• digestione e assorbimento dei nutrienti: i batteri buoni presenti nell’intestino aiutano a scomporre molecole complesse in sostanze più semplici che possono essere facilmente assorbite dal corpo;
• regolazione del sistema immunitario, stimolando la produzione di citochine e altre sostanze che aiutano a regolare e bilanciare la risposta immunitaria dell’organismo;
• protezione contro agenti patogeni, dal momento che un microbiota intestinale sano e bilanciato è in grado di proteggere l’intestino da microrganismi nocivi. I batteri benefici agiscono da “barriera” contro l’insediamento e la crescita di batteri dannosi nell’intestino;
• produzione di sostanze benefiche, come vitamine (ad esempio la vitamina K) e acidi grassi a catena corta, che hanno effetti positivi sulla salute;
• regolazione del metabolismo, influenzando il bilancio energetico e la gestione del peso corporeo.

Per mantenere in equilibrio il microbiota intestinale, è essenziale adottare uno stile di vita sano e una dieta equilibrata, ricca di fibre e alimenti fermentati che favoriscono la crescita dei batteri benefici. L’uso responsabile di antibiotici e farmaci che possono influenzare la flora intestinale è altrettanto importante per preservare l’equilibrio del microbiota.

Sintesi: Un microbiota intestinale sano (eubiosi) è fondamentale per la salute generale, agendo come un organo extra che supporta il sistema immunitario, facilita la digestione, produce vitamine essenziali (K e gruppo B) e regola il metabolismo. Protegge dalle infezioni, riduce l’infiammazione e influenza l’umore tramite l’asse intestino-cervello.

Per mantenerlo sano è cruciale una dieta ricca di fibre, verdure e alimenti vegetali, limitando cibi processati e zuccheri raffinati.

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Tra tutte le urolitine, l’urolitina A rappresenta il principale metabolita prodotto negli esseri umani, con le concentrazioni più elevate nel plasma e nelle urine, che si mantengono elevate per giorni dopo il consumo di alimenti ricchi di ellagitannini.

Gli ellagitannini sono una classe di polifenoli naturali, appartenenti ai tannini idrolizzabili, che si formano quando l’acido ellagico si unisce a uno o più molecole di glucosio; si trovano in alcuni alimenti, principalmente frutti di bosco come fragole, camemoro, lamponi e more, ma anche in altri alimenti come melograno, jabuticaba, noci e castagne. Sono noti per le loro proprietà antiossidanti, antivirali e chemioprotettive; possono anche interagire con alcuni enzimi digestivi e avere un’azione anti-infiammatoria a livello gastrico, rendendoli utili nella gestione delle ulcere.

Nel tratto gastrointestinale superiore (stomaco e intestino tenue), gli ellagitannini vengono principalmente idrolizzati in acido ellagico, che a sua volta viene in gran parte convertito in urolitine nel tratto intestinale inferiore (principalmente nel colon). Le urolitine a loro volta vengono ulteriormente modificate dagli enterociti dell’intestino crasso e dal fegato (per metilazione, glucuronidazione e solfatazione) per produrre forme coniugate. Sia le urolitine coniugate che quelle deconiugate sono in grado di entrare in circolo e raggiungere i tessuti bersaglio dove svolgeranno la loro funzione. Sebbene le forme coniugate si trovino spesso a concentrazioni più elevate, gli agliconi mostrano una bioattività molto più elevata.

Tuttavia, sembra che circa il 10% degli individui (di età compresa tra 5 e 90 anni) non siano produttori di urolitine e che solo il 40% degli adulti con più di 60 anni possa produrre livelli significativi di urolitine da precursori alimentari. Pertanto, l’integrazione di urolitine può rappresentare una buona alternativa per alcuni individui (ad esempio, gli anziani) rispetto all’integrazione di ellagitannini (ad es. tramite succo di melograno).

L’urolitina A, la più studiata, si ritiene possa avere effetti positivi sulla salute, in particolare su quella muscolare e sulla funzione mitocondriale.

In effetti, sulla base di studi preliminari, le urolitine hanno dimostrato una potenziale utilità nel ritardare molte malattie legate all’invecchiamento, compreso l’invecchiamento cerebrale,  le malattie neurodegenerative, alcuni tumori (in particolare della prostata, della mammella e del colon-retto), malattie cardiovascolari, sarcopenia e disturbi metabolici cronici (diabete e iperuricemia).

Alimenti ricchi di urolitine

Le urolitine sono scarsamente presenti negli alimenti. Come accennato vengono prodotte nell’intestino a partire dall’acido ellagico e dagli ellagitannini, sebbene non tutti gli organismi ospitino nell’intestino quantità sufficienti di batteri in grado di produrli.

La seguente tabella riporta il contenuto di acido ellagico in alcuni alimenti che ne sono particolarmente ricchi.

Proprietà e benefici

In condizioni fisiologiche normali, il corpo rimuove i mitocondri disfunzionali (invecchiati o danneggiati) attraverso un processo autofagico chiamato mitofagia.

La compromissione dei processi di mitofagia può portare all’accumulo di mitocondri disfunzionali, contribuendo allo sviluppo delle citate patologie legate all’età.

Dopo la somministrazione orale, l’urolitina A attiva la mitofagia, aiutando così a migliorare la salute mitocondriale e cellulare.

L’urolitina A agisce anche come scavenger diretto dei radicali liberi; come tale può proteggere dal danno cellulare indotto dalle specie reattive dell’ossigeno (ROS) e attenuare le risposte infiammatorie eccessive.

L’urolitina A ha mostrato la potenziale capacità di migliorare la funzione muscolare in individui con salute normale e compromessa. Tale effetto sarebbe legato alla capacità di innescare la mitofagia e promuovere la biogenesi mitocondriale, che a sua volta migliora la capacità di produzione di energia nei muscoli. Tutto ciò si traduce in un miglioramento della resistenza muscolare, della forza e delle prestazioni generali durante le attività fisiche.

Le urolitine possono attraversare la barriera emato-encefalica e distribuirsi in modo mirato al cervello dopo l’assorbimento, con possibili vantaggi specifici nel prevenire l’invecchiamento cerebrale e le malattie neurodegenerative.

In sintesi, l’urolitina A ha il potenziale per

• promuovere la longevità (effetto dimostrato sul verme Caenorhabditis elegans);
• ridurre la disfunzione miocardica e i lipidi aterogenici nel sangue;
• proteggere la cartilagine articolare dalla degradazione (azione utile nell’artrosi);
• ridurre i livelli di citochine infiammatorie e la neuroinfiammazione;
• migliorare l’integrità della barriera intestinale;
• ridurre l’accumulo di trigliceridi nel fegato;
• ridurre l’intolleranza al glucosio;
• proteggere la funzionalità renale dai danni acuti, aumentando la sopravvivenza delle cellule tubolari.

Futuri studi clinici dovranno confermare la reale portata di questi potenziali effetti negli esseri umani.

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Un equilibrio sano del microbiota, noto anche come eubiosi, è essenziale per mantenere una buona salute. Disbiosi, o squilibrio del microbiota, può essere associata a varie condizioni patologiche, come malattie infiammatorie intestinali, obesità, diabete e disturbi neurologici. Fare in modo che rimanga in salute è quindi essenziale e per riuscirci l’alimentazione gioca un ruolo fondamentale, specialmente dopo un periodo di particolare stress o nel quale si è tenuta una dieta poco sana che ha infiammato l’organismo.

Le opzioni per riportare in equilibrio il microbiota sono diverse ma tra di esse esisterebbe una zuppa particolarmente efficace.

Zuppa antinfiammatoria A

Ingredienti:

• Aglio
• Broccoli
• Cavolo viola
• Cipolla
• Curcuma
• Finocchio
• Pomodori
• Porro
• Quinoa o riso
• Sedano
• Uovo sodo
• Zucchine

Tagliere le verdure in pezzi della misura che si preferisce, da piccoli a medi, e versarle in una pentola piena d’acqua; aggiungere quindi la curcuma e la quinoa o il riso. Far cuocere portando ad ebollizione fino a quando non sarà pronta e servire calda.

Si possono apportare numerose varianti, come aggiungere del prezzemolo, o impreziosire con semi di lino dorati.

Può costituire un piatto unico per la cena, perché, dal punto di vista nutrizionale, questa zuppa è abbastanza completa ma piuttosto light. Se la si vuole rendere più sostanziosa non intaccandone le proprietà benefiche è quindi possibile aggiungere un uovo sodo tagliato a pezzi.

Se non si dispone di tutte queste verdure si possono apportare piccole modifiche. Esistono infatti altri ortaggi che hanno proprietà antinfiammatorie e che se consumati aiutano a depurare l’organismo. I migliori oltre a quelli già presenti in questa zuppa sono carciofi, rapa, ravanelli e carote.

Per mantenere sano il microbiota e consentirgli di lavorare al meglio è importante che nella propria alimentazione siano presenti alimenti ricchi di fibre, che forniscono un importante apporto di antiossidanti e sono preziosissimi per ristabilire l’equilibrio dell’intestino.

Questa zuppa risponde a tale caratteristica, per questo gustarla a pranzo o a cena è un’ottima idea, soprattutto in inverno. Oltre ad aiutare il microbiota a dare il meglio di sé, infatti, mangiare questo primo piatto caldo dona una sensazione di benessere e comfort, soprattutto nelle giornate con temperature particolarmente rigide.

Inoltre, essendo ricca di verdure apporta all’organismo altri preziosi elementi, in grado non solo di sfiammare l’intestino ma di promuovere la salute a trecentosessanta gradi.

Dato che la sua preparazione richiede l’utilizzo di verdure molto comuni, spesso già presenti in casa, e consente un’ampia possibilità di variazioni sul tema, questo genere di zuppa è l’ideale per consumare eventuali avanzi, evitando sprechi alimentari; è sostenibile e dà un senso di comfort.

Una ricetta alternativa, con piccole variazioni, è la seguente:

Zuppa antinfiammatoria B

Ingredienti:

• 1 cucchiaio di olio d’oliva extra vergine
• 1 cipolla, tritata
• 3-4 spicchi d’aglio, tritati
• 2 carote, tagliate a rondelle
• 2 steli di sedano, tagliati a fette
• 1 peperone rosso, tagliato a cubetti
• 1 zucchina, tagliata a cubetti
• 1 tazza di broccoli, divisi in piccoli fiori
• 1 tazza di cavolo, tritato
• 1 tazza di spinaci freschi
• 1 litro di brodo vegetale (fatto in casa o a basso contenuto di sodio)
• 1 cucchiaino di curcuma in polvere
• 1 cucchiaino di zenzero fresco grattugiato (o 1/2 cucchiaino di zenzero in polvere)
• Sale e pepe q.b.

Succo di 1 limone

Prezzemolo fresco tritato per guarnire

Istruzioni:

• In una grande pentola, riscaldate l’olio d’oliva a fuoco medio. Aggiungete la cipolla e l’aglio e fate soffriggere per circa 3-4 minuti, o fino a quando diventano traslucidi.
• Aggiungete le carote, il sedano, il peperone rosso, la zucchina, i broccoli e il cavolo alla pentola. Cuocete per altri 5-7 minuti, mescolando di tanto in tanto.
• Aggiungete il brodo vegetale, la curcuma e lo zenzero. Portate la zuppa ad ebollizione, poi riducete il fuoco e lasciate sobbollire per circa 15-20 minuti o fino a quando le verdure sono tenere.
• Aggiungete gli spinaci e cuocete per altri 2-3 minuti, o fino a quando gli spinaci si sono appassiti.
• Assaggiate e aggiustate di sale e pepe secondo necessità. Aggiungete il succo di limone e mescolate bene.
• Servite la zuppa calda, guarnendo con prezzemolo fresco tritato.

Questa zuppa è ricca di verdure nutrienti e spezie antinfiammatorie. Può essere consumata come pasto principale o come primo serale. Buon appetito!

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Fino ad alcuni decenni fa si pensava a microrganismi come batteri, funghi e virus, in un’ottica negativa, che li associava principalmente all’insorgenza di patologie infettive; oggi, invece, si sa che i microbi, specie quelli che popolano il nostro intestino, possono avere un ruolo chiave nella salute dell’intero organismo.

L’insieme di tutti i microrganismi – dai batteri, ai funghi, ai protozoi fino ai virus – che convivono con il nostro organismo senza danneggiarlo rappresenta il microbiota. Per microbioma s’intende invece l’insieme di tutti genomi, ossia i patrimoni genetici, dei microrganismi in un particolare ambiente o ecosistema. Come è stato decifrato il genoma per l’uomo, così oggi è possibile decifrare il microbioma, utilizzando una delle seguenti tecniche:

• quella più utilizzata prevede esclusivamente lo studio del microbioma dei batteri attraverso l’analisi di una parte di un gene altamente conservato in questa classe di microrganismi (il gene 16S rRNA), grazie alla quale è possibile risalire alle varie specie batteriche.
• L’altra è una tecnica più innovativa (chiamata shotgun) che dall’analisi del DNA consente di analizzare tutti i microrganismi – non solo i batteri – che vengono identificati in maniera più specifica fino al singolo ceppo.

In genere, quando si parla di microbiota si fa riferimento ad una specifica comunità di microrganismi che popola un determinato ambiente o ecosistema. Di conseguenza, in riferimento all’organismo umano, avremo un microbiota cutaneo, se consideriamo i microrganismi che vivono sulla nostra pelle, un microbiota orale, per indicare quelli localizzati nella saliva, nella lingua, sui denti, un microbiota  polmonare per quelli localizzati a livello polmonare, un microbiota vaginale per quelli localizzati a livello vaginale, e via dicendo.

Composizione del microbiota intestinale

La popolazione di microrganismi che abita il nostro intestino è detta microbiota intestinale, chiamata una volta “flora intestinale”; è la popolazione più vasta (rappresenta circa il 70% del totale): qui vivono oltre 400 specie differenti di microrganismi; si tratta pertanto di una popolazione estremamente ampia: il numero di cellule microbiche intestinali è infatti pari a 10 volte il numero di cellule umane di tutto l’organismo. Si stima che in totale i microbi intestinali siano addirittura 100 trilioni e che rappresentino 5000 specie differenti per un totale di peso di circa 2 kg. Viene allora da chiedersi se sono i microbi intestinali gli ospiti dell’ecosistema uomo o piuttosto il contrario.

Si ritiene sano un microbiota intestinale caratterizzato da una adeguata “biodiversità”, e cioè da diverse specie di microrganismi presenti in un buon numero di unità, con una prevalenza di microrganismi vantaggiosi per l’uomo, e in equilibrio tra loro e con l’intestino che li ospita.

I batteri sono i microrganismi dominanti; i principali generi batterici includono: Lactobacillus, Clostridium, Ruminococcus, Bacteroides, Prevotella, Bifidobacterium.

I phyla (tipi o divisioni) principali sono nell’ordine Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria. È stato osservato che il rapporto tra Firmicutes e Bacteroidetes gioca un ruolo molto importante nel mantenimento dello stato di salute, incluso lo sviluppo dell’obesità. Nel microbiota dei soggetti obesi, infatti, predominano i Bacteroidetes, con un conseguente rapporto tra Firmicutes e Bacteroidetes più alto rispetto agli individui normopeso.

Il microbiota intestinale è composto da batteri buoni (ad esempio Bifidobatteri e Lactobacilli) e da batteri cattivi (ad esempio Enterococcus faecalis,  Clostridium difficile, Escherichia Coli, Staphylococcus saprophyticus epidermidis e fecalis, Chlamydia trachomatis, ecc.). È fondamentale per la salute del nostro corpo che i microrganismi buoni (non patogeni) e cattivi (patogeni) vivano in equilibrio (condizione definita eubiosi). Se questo equilibrio viene alterato, si instaura uno stato di disordine (definito disbiosi) che è correlato non soltanto a malattie dell’apparato digerente, ma anche a diabete e obesità, dermatite, malattie cardiovascolari, neurologiche, psichiche ed oncologiche, solo per citarne alcune. La bassa diversità è un marker di disbiosi, oltre che di alcune condizioni in cui lo stato di salute è alterato.

Funzioni del microbiota intestinale

Il microbiota intestinale svolge numerose ed importanti funzioni per l’organismo umano:

• favorisce i processi digestivi e l’assorbimento, mantenendo sana ed efficace la mucosa intestinale ed eliminando le sostanze tossiche e tanti microrganismi dannosi;
• contribuisce a regolare la motilità intestinale o peristalsi: i batteri contenuti nel lume intestinale stimolano, infatti, le cellule nervose intestinali favorendo il naturale meccanismo di contrazione e rilassamento del colon durante la digestione;
• gioca un ruolo nella maturazione e nella continua educazione della risposta immunitaria dell’ospite; non a caso, il 70% delle cellule immunitarie si trova proprio nell’intestino. Il microbiota agisce come una vera e propria barriera contro gli agenti patogeni che vengono a contatto col nostro tratto digerente limitandone la crescita eccessiva. Inoltre, stimola e aggiorna costantemente la risposta immunitaria per far sì che tolleri la presenza dei suoi microrganismi, riconoscendoli come alleati;
• regola funzioni endocrine intestinali, segnalazioni neurologiche e densità ossea;
• contribuisce alla biosintesi di vitamine essenziali per la salute (dalla vitamina K all’acido folico ed altre del gruppo B, in primo luogo la vitamina B12) e neurotrasmettitori;
• metabolizza i sali biliari;
• fermenta i substrati alimentari indigeribili come la fibra;
• reagisce o si modifica in risposta all’assunzione di specifici farmaci;
• produce alcuni aminoacidi (arginina, glutammina e cisteina);
• consente l’assorbimento di oligominerali come ferro, calcio e magnesio;
• protegge l’apparato cardiocircolatorio.

Quel che è certo, è che un intestino con un microbiota in salute produce effetti benefici per l’intero organismo, e che l’alimentazione è uno dei fattori chiave, forse il principale, per il mantenimento di questo rapporto simbiotico e spesso sinergico: l’alimentazione è in grado di modificare profondamente la composizione del microbiota, influendo di conseguenza sullo stato di salute.

Il microbiota di ogni individuo è esclusivo e rappresenta, quindi, una vera e propria impronta biologica, capace di contraddistinguere un individuo da un altro; proprio per questo si chiama fingerprint batterico.

Fattori capaci di influenzare la composizione del microbiota intestinale

Ogni essere umano ha un proprio microbiota intestinale, la cui composizione varia in base a molti fattori, quali per esempio il patrimonio genetico, il luogo in cui si vive, il tipo di parto alla nascita (naturale o cesareo) e di allattamento ricevuto, la dieta, le abitudini e i comportamenti. Ecco perché ancora oggi non è possibile definire in che cosa consista un singolo microbiota “sano” che possa andare bene per tutti: una popolazione di microrganismi perfetta per un individuo potrebbe non essere adatta a un altro.

Studi sui fratelli gemelli hanno permesso di comprendere che, sebbene ci sia una componente ereditabile del microbiota intestinale, i maggiori determinanti della sua composizione sono i fattori ambientali, primo tra tutti la dieta, ma anche l’assunzione di farmaci, gli antibiotici in particolar modo, l’esposizione ad agenti antimicrobici e le caratteristiche antropometriche del soggetto.

Il modo in cui nasciamo, ad esempio, è temporalmente il primo fattore esogeno che influenza la composizione del microbiota intestinale. Diversi studi hanno mostrato come il microbiota intestinale di bambini nati con parto naturale sia significativamente diverso da quelli nati con taglio cesareo, i primi, infatti, acquisiscono una composizione simile al microbiota vaginale e intestinale della mamma, con una conseguente maggiore varietà di specie.

Uno studio danese ha valutato la possibilità che il parto cesareo influisca, oltre che sullo sviluppo immunitario, persino sulle performance cognitive nell’adolescenza e nell’età adulta, individuando un possibile, ma limitato, effetto negativo.

Le abitudini dietetiche influenzano fortemente la selezione del microbiota intestinale sia nel breve che nel lungo termine. Abitudini dietetiche di lunga data sono infatti forti determinanti della composizione del microbiota intestinale. Il contesto geografico e socioculturale in cui si vive, o il modello di dieta onnivora, vegetariana o vegana incidono quindi in maniera molto importante. Chi ha una dieta a base prevalentemente vegetale consuma più fibra, di conseguenza avrà una particolare abbondanza di specie di microrganismi che la metabolizzano, popolazione che sarà meno rappresentata in chi adotta una dieta di tipo più occidentale, ricca di grassi saturi e proteine.

In generale, il microbiota intestinale si evolve nell’individuo parallelamente al suo stile alimentare, ma è anche capace di adattarsi, ed in maniera molto rapida, a nuove condizioni ambientali compresa la dieta. Inoltre, ci sono delle forti evidenze che anche l’attività fisica abbia un ruolo chiave nella modulazione del microbiota intestinale, aumentando la diversità delle specie microbiche che esercitano un effetto positivo sulla salute.

Infine, il microbiota intestinale è influenzato dall’età. Nelle prime fasi di vita il microbiota è costituito da pochi microrganismi, essenzialmente quelli ereditati dalla mamma con il parto. Il tipo di parto (naturale o cesareo) influenza la sua composizione, come accennato.

Dopo la nascita il microbiota cambia, diventando più sensibile ad agenti esterni, come l’alimentazione ed i farmaci, e diventando arricchito, soprattutto dei Bifidobatteri, in grado di digerire il latte, di sintetizzare vitamine importanti come il folato e di stimolare il sistema immunitario ancora immaturo, senza però attivare uno stato di infiammazione rilevante. Questi microrganismi danno inizio alla colonizzazione dell’intestino, aumentando di numero poi con l’allattamento e con lo svezzamento. Il microbioma intestinale del bambino inizia così a svilupparsi, fino a quando intorno ai 2-3 anni, inizia a subire delle trasformazioni che lo portano ad assomigliare sempre più a quello di un adulto, caratterizzato da una struttura molto complessa, composta da un numero elevato di microrganismi che coesistono in equilibrio tra di loro.

Negli anziani il numero e l’abbondanza dei microrganismi contenuti nell’intestino diminuisce, minacciando la preziosa condizione di “eubiosi”. Questa riduzione è spesso associata a cambiamenti nell’alimentazione e nello stile di vita che sopraggiungono con l’avanzare dell’età: il calo di appetito, le difficoltà nella masticazione, l’assunzione di farmaci e la riduzione dell’attività fisica possono essere fattori associati a questi cambiamenti.

Altri fattori che influenzano il microbiota intestinale di un individuo sono il suo patrimonio genetico, il luogo in cui vive, l’alimentazione, lo stress, l’uso di farmaci (come, ad esempio, i farmaci a base di cortisone, gli inibitori di pompa protonica, gli antibiotici), la scarsa attività fisica, le infezioni, le allergie, il fumo e l’alcol.

‍Microbiota e intestino sano vs intestino malato

L’epitelio intestinale, ovvero la superficie che ricopre le “pareti” intestinali, in stretta simbiosi con il microbiota intestinale costituisce la “barriera intestinale”, una vera e propria “barriera” dinamica essenziale che filtra le sostanze che per noi sono nutritive e utili e scherma quelle nocive; l’integrità della barriera è essenziale per il nostro stato di salute e di benessere generale;  una barriera intestinale sana permette uno scambio funzionale, mentre una danneggiata o sofferente non è in grado di svolgere le sue funzioni vitali al meglio, con conseguenti processi di malassorbimento e con ripercussioni inevitabili sullo 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 del 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.

Per mantenere un microbiota intestinale sano è importante allora rispettare delle buone abitudini alimentari (dieta varia e bilanciata) e seguire uno stile di vita sano (fare attività fisica, avere una buona qualità del sonno).

Una dieta ricca di frutta, verdura, fibre e cereali (frumento, riso, mais, avena, farro), ed un consumo moderato di alimenti di origine animale (pesce, carne bianca, latticini, uova) è associata ad un microbiota intestinale con una maggiore biodiversità e, al tempo stesso, fornisce le sostanze ideali per la proliferazione di batteri buoni, come ad esempio i Lactobacilli e i Bifidobatteri.

Al contrario, il consumo ricorrente di cibi pronti (contenenti coloranti e conservanti), di bevande zuccherate, di dolci realizzati con zucchero raffinato o di spuntini confezionati (dolci o salati) promuove la disbiosi.

Asse intestino-cervello

Il cervello ed il sistema nervoso intestinale sono reciprocamente collegati tramite una fitta e complessa rete di comunicazione che consente l’invio di segnali elettrici dall’intestino al cervello e viceversa. Oltre a questa connessione diretta, cervello ed intestino comunicano tramite il torrente circolatorio, attraverso il rilascio di ormoni e di molecole prodotte dal microbiota intestinale (come, ad esempio, acidi grassi a catena corta, neurotrasmettitori, vitamine). Attraverso questi collegamenti, il cervello controlla le funzioni dell’intestino e, a sua volta, l’intestino può alterare le funzioni del cervello.

Quando i batteri buoni del microbiota intestinale non sono più in grado di controllare i batteri cattivi si sviluppa la disbiosi: la barriera intestinale diventa permeabile e non riesce più a bloccare i batteri nocivi e le sostanze tossiche e dannose, che, quindi, entrano nel torrente circolatorio, si diffondono nell’organismo e possono raggiungere il cervello, alterandone significativamente le sue funzioni.

Un malfunzionamento nella comunicazione tra l’intestino ed il cervello contribuisce ad una vasta gamma di malattie neurologiche, tra cui l’epilessia, l’ictus, il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, e può peggiorare le disfunzioni neurologiche conseguenti al trauma cranico.

L’intestino parla lo stesso linguaggio del cervello ed  ha un sistema nervoso proprio e, per questo motivo, riesce a prendere decisioni autonomamente. La comunicazione fra i due organi avviene attraverso il nervo vago sulla base di neurotrasmettitori comuni, come la serotonina: la serotonina svolge un ruolo fondamentale per la regolazione dell’umore e viene prodotta per il 95% dalle cellule distribuite lungo la mucosa intestinale. All’interno dell’intestino essa è in grado di mediare funzioni come la peristalsi, la secrezione, così come la sensazione della nausea. Ecco allora che, attraverso il nervo vago, questi segnali vengono veicolati dalla serotonina al cervello che li associa, ad esempio, al senso di sazietà.

Tuttavia, non bisogna dimenticare che la relazione tra intestino e cervello è a doppio senso. Se è vero che lo stato di salute dell’intestino si riflette sul cervello, è vero anche il contrario: periodi particolarmente stressanti o la nostra (in)capacità di affrontare ansie, paure, decisioni, possono incidere sul normale funzionamento dell’intestino con alterazioni della peristalsi (e conseguenti episodi ad esempio di stipsi o di colite) e della produzione di acidi, di enzimi, di ormoni. Allo stesso modo dieta e disordini intestinali possono avere ricadute sull’umore (ecco cosa significa somatizzare lo stress!).

E’ molto importante prestare attenzione alle reazioni del nostro intestino ad alcuni alimenti e bevande per capire cosa può irritarlo maggiormente per moderarne o evitarne l’assunzione. Ci sono cibi poi che per loro stessa natura (ad esempio per un alto livello di acidità) tendono a sovraccaricare il nostro apparato gastrointestinale costringendolo a un superlavoro che aumenta il rischio di irritazione, come ad esempio i cibi fritti o particolarmente grassi o ancora bevande gasate e zuccherate. Un’alimentazione leggera e con il giusto apporto di fibre permette di mantenere il giusto equilibrio della flora intestinale, senza però rinunciare al gusto.

Microbiota intestinale e risposta alle terapie oncologiche

Molti dati suggeriscono un ruolo fondamentale del microbiota nello sviluppo della malattia, nella protezione dal tumore, nella risposta alle terapie e nel controllo degli effetti collaterali dei trattamenti anti-cancro. Sembra, inoltre, che specifici profili di geni del microbiota intestinale siano associati allo sviluppo di specifici effetti collaterali causati dalle terapie oncologiche. Il 20% di tutti i tumori è associato alla disbiosi.

È stato anche dimostrato in studi in animali di laboratorio e in sperimentazioni cliniche che il microbiota è fondamentale nel determinare la risposta all’immunoterapia. I Bacteroidetes, per esempio, sono biomarcatori di risposta in pazienti con melanoma: la loro presenza è associata a una possibile riduzione dei tassi di risposta; di contro Faecalibacterium, Bifidobacterium e Ruminococcaceae possono migliorare la risposta agli inibitori dei checkpoint immunitari, un tipo di immunoterapia.

Un nuovo studio condotto su modelli murini ha rivelato che specifiche cellule immunitarie (cellule dendritiche) trasportano i batteri intestinali verso i siti del corpo (linfonodi) nei quali i microbi sono in grado di potenziare l’attività antitumorale dell’immunoterapia. Questo vuol dire che il microbiota intestinale può diventare un importante alleato nel campo della prevenzione e terapia oncologica: manipolando la sua composizione si potrebbe migliorare il risultato di trattamenti oncologici, personalizzandoli per ogni paziente.

Ruolo della dieta nella modulazione del microbiota intestinale

Si è accennato più volte all’importanza della dieta. L’interazione tra la dieta e il microbiota intestinale è reciproca. Da un lato il microbiota digerisce i nutrienti introdotti attraverso il cibo, dall’altro ciò che mangiamo può avere un forte impatto sulla composizione del microbiota intestinale.

Gli studi, sia su modelli animali che sull’uomo, hanno dimostrato che qualsiasi cambiamento nella dieta può indurre una modifica nella composizione del microbiota intestinale.

In soggetti sani una dieta bilanciata può assicurare la formazione di un buon microbiota, in cui tutte le specie di microrganismi vivono in un sistema in equilibro.

Invece, una dieta ricca in grassi saturi, con un elevato consumo di carne rossa e carboidrati raffinati, povera di pesce e alimenti di origine vegetale, può modificare profondamente la struttura e le funzioni del microbiota intestinale, causando disbiosi. Questo fenomeno innesca meccanismi pro-infiammatori, che possono avere un effetto diretto sul sistema immunitario. La disbiosi sembra essere una caratteristica comune di numerose condizioni patologiche, tra cui obesità, malattie cardiovascolari e cancro.

Al contrario, la dieta mediterranea, caratterizzata da un discreto quantitativo di fibra e composti bioattivi, è tra i modelli dietetici che più favorisce la salute del microbiota intestinale. I soggetti che adottano un modello di dieta mediterranea sembrano avere una maggiore produzione di acidi grassi a corta catena ed un maggior grado di diversità tra le popolazioni microbiche, rispetto a coloro che adottano una dieta più di tipo occidentale (“western-diet”). Per questo, la composizione del microbiota di chi segue una dieta mediterranea sembra essere più favorevole alla prevenzione di patologie cardio-metaboliche e alcune tipologie di cancro.

In conclusione, seguendo un modello di dieta mediterranea, mantenendo cioè alto l’apporto di fibra attraverso il consumo di legumi, verdura, cereali integrali, frutta fresca e frutta secca, e adottando uno stile di vita salutare e attivo si assicura un microbiota sano.

Possono far parte dell’alimentazione anche i cibi fermentati; il loro consumo però dovrebbe essere costante per riscontrare dei benefici.

Infine, la dieta non deve mai essere monotona ma sempre varia; è stato osservato che diete monotone portano ad una riduzione della biodiversità del microbiota intestinale.

Fibra e microbiota intestinale

L’organismo umano non possiede gli enzimi per scomporre la fibra che viene introdotta attraverso l’alimentazione. Durante il suo passaggio nel tubo digerente la fibra non è soggetta né alla digestione né all’assorbimento, pertanto, raggiunge intatta l’ultimo tratto dell’apparato digerente, il colon. Ed è lì che entra in gioco il microbiota intestinale: i microrganismi se ne nutrono e la digeriscono per noi, producendo dei composti benefici per le cellule del colon e per l’intero organismo: gli acidi grassi a corta catena (butirrato, proprionato e acetato). La fibra, proprio per il suo ruolo di nutrimento per il microbiota intestinale, viene anche definita “sostanza prebiotica”.

L’azione degli acidi grassi a corta catena è al centro degli effetti metabolici del microbiota intestinale sull’organismo. Questi composti, oltre a svolgere azioni positive sia sulle cellule intestinali sia per l’intero organismo, determinano una riduzione del pH intestinale, condizione che produce un effetto selettivo nei confronti della popolazione microbica, prevenendo la crescita di microrganismi potenzialmente patogeni, come ad esempio l’Escherichia Coli. Inoltre, gli acidi grassi a corta catena hanno dimostrato di avere un ruolo nella riduzione delle citochine pro-infiammatorie, esercitando effetti immunomodulatori.

Anche alcune tipologie di fibra solubile come i FOS, frutto-oligosaccaridi, i GOS, galatto-oligosaccaridi, e l’inulina, hanno un ruolo nel modulare il microbiota intestinale. FOS, GOS e inulina sembrano infatti promuovere la crescita di batteri positivi, come alcune specie di Bifidobatteri e di Lattobacilli.

Dolcificanti artificiali e microbiota intestinale

Quando sono comparse sul mercato le prime bevande zero zuccheri, con dolcificanti artificiali, si pensava potessero essere uno strumento utile alla lotta dell’obesità indotta, tra le altre cose, dal consumo esagerato di bevande zuccherate. Tant’è che le bevande zero zuccheri sono tuttora molto in voga tra i consumatori. Sebbene le sostanze utilizzate per dolcificare tali bevande siano ritenute generalmente sicure dalle agenzie regolatorie, diversi studi su modello animale, hanno dimostrato che il consumo di dolcificanti di sintesi produce uno squilibrio tra le popolazioni microbiche del microbiota intestinale, determinando un aumento nella produzione di molecole pro-infiammatorie.

Cibi fermentati e microbiota intestinale

I cibi fermentati sono alimenti o bevande prodotti attraverso una crescita microbica controllata che, attraverso un’azione enzimatica, modifica la matrice alimentare di partenza, per ottenere un alimento diverso in termini di forma, consistenza e sapore. Il cibo fermentato più famoso è senz’altro lo yogurt in cui i batteri utilizzati Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii spp. Bulgaricus, grazie al loro lavoro sinergico, trasformano il lattosio, lo zucchero del latte, in acido lattico.

È importante sottolineare che gli alimenti fermentati non sempre sono sinonimo di alimento probiotico; per guadagnarsi questo titolo, i microrganismi al loro interno devono rimanere vivi fino all’intestino ed essere in quantità tali da poter conferire un beneficio alla salute dell’uomo. Nel comune yogurt, i microrganismi in genere non sopravvivono all’ambiente acido dello stomaco; solo gli yogurt a cui vengono aggiunti batteri in grado di raggiungere l’intestino intatti e di esercitare i loro effetti benefici sono definibili cibi probiotici.

Negli ultimi anni alcuni cibi fermentati hanno guadagnato una grande popolarità, per via dei loro effetti benefici proposti. Ne sono un esempio il kefir, il tè kombucha, i crauti, il tempeh, il natto, il miso, il kimchi, il pane prodotto con lievito madre. Sembra infatti che una dieta ricca di cibi fermentati, consumati regolarmente, possa aumentare la diversità del microbiota intestinale e ridurre l’infiammazione. Questi effetti sembrerebbero essere mediati dalla formazione di composti bioattivi derivati dalla fermentazione ad opera del microbiota intestinale che agirebbe quindi come mediatore. Inoltre, i risultati di alcuni studi suggeriscono che il consumo di alimenti fermentati arricchisca l’intestino di batteri lattici. E’ bene  tuttavia prehe cisare cl’evidenza clinica di tali effetti è ancora piuttosto limitata e sebbene gli studi siano promettenti sono tuttora necessari maggiori approfondimenti.

Quando è utile ricorrere all’integrazione

Qualora poi l’alimentazione non bastasse, può essere utile ricorrere all’integrazione di simbiotici certificati (cioè prebiotici e probiotici insieme). E’ allora importante sapere che:

• Probiotico: termine riservato a quei microrganismi vivi che si dimostrano in grado, una volta ingeriti in adeguate quantità, di esercitare funzioni benefiche per l’organismo. Raggiungendo vivi l’intestino, i probiotici contrastano la proliferazione di batteri dannosi (antagonismo biologico), ottimizzano la funzionalità del colon e contribuiscono all’assimilazione di componenti alimentari indigeribili nella nostra dieta, oltre alla sintesi di sostanze indispensabili, come la vitamina K.

Le caratteristiche di un alimento o integratore probiotico sono: compatibilità con l’intestino, resistenza al pH gastrico, innocuità e salubrità.

• Alimenti/integratori con probiotici: alimenti che contengono, in numero sufficientemente elevato, microrganismi probiotici vivi e attivi, in grado di raggiungere l’intestino, moltiplicarsi ed esercitare un’azione di equilibrio sul microbiota intestinale mediante colonizzazione diretta. Si tratta quindi di alimenti in grado di promuovere e migliorare le funzioni di equilibrio fisiologico dell’organismo attraverso un insieme di effetti aggiuntivi rispetto alle normali attività nutrizionali. Probiotici sono presenti nei latticini, in modo particolare nei latti fermentati (yogurt e kefir); non mancano derivati vegetali come: miso; tempeh; tofu; kombucha; crauti; cetriolini acidi.
• Prebiotico: definizione riservata alle sostanze non digeribili di origine alimentare, come la fibra, che, assunte in quantità adeguata, favoriscono selettivamente la crescita e l’attività di uno o più batteri già presenti nel tratto intestinale o assunti insieme al prebiotico.
• Alimenti/integratori con prebiotici: alimenti che contengono, in quantità adeguata, molecole prebiotiche in grado di promuovere lo sviluppo di gruppi batterici utili all’uomo. Tra gli alimenti che apportano più prebiotici, il migliore è il tarassaco (155-243 mg/g), poi il topinambur (210 mg/g), l’aglio (191-193 mg/g), i porri (123-128 mg/g), le cipolle intere (79-106 mg/g), gli anelli di cipolle (58) e la crema di cipolle (51), i fagioli dall’occhio nero (50 mg/g), gli asparagi (50 mg/g) e i cereali da colazione Kellogg’s All Bran (50). Le porzioni che assicurano un apporto minimo di 5 grammi di prebiotici vanno da circa 20 grammi di tarassaco a circa 100 grammi di cereali Kellogg’s. In fondo alla classifica si trovano invece le carni, il latte e i derivati, i cereali come il grano, le uova e gli oli vegetali, che in alcuni casi non contengono neppure minime quantità di prebiotici, ma che comunque forniscono numerosi altri nutrienti preziosi.
• Simbiotico: alimento o integratore che contiene miscele di probiotici e prebiotici; l’idea, infatti, è proprio quella di sfruttare l’effetto sinergico al fine di migliorare la salute dell’intestino. Ad esempio cibi simbiotici includono: un frullato di banana a base di kefir o yogurt; yogurt ai mirtilli, ecc. Per rendere questi alimenti ancora migliori per l’intestino, si possono aggiungere ingredienti ricchi di fibre, come cereali integrali, noci, semi, verdure, frutta o legumi.

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Il termine microbioma indica invece la totalità del patrimonio genetico posseduto dal microbiota, cioè i geni che quest’ultimo è in grado di esprimere.

Il sistema nervoso enterico (SNE)

Cervello e intestino sono strettamente correlati; di più parlano lo stesso linguaggio e usano gli stessi mediatori per originare delle reazioni e ottenere risposte agli stimoli.

L’apparato gastrointestinale è un organo decisamente complesso: affinché la digestione e l’assorbimento dei cibi possano aver luogo si devono verificare una serie di eventi, a partire dalla masticazione nella bocca fino all’espulsione degli scarti con le feci. Nel mezzo, ad orchestrare il tutto, vi è il sistema nervoso enterico (SNE) che regola e coordina tutte le funzioni che si susseguono. Il sistema nervoso enterico è la più grande e complessa delle tre componenti del sistema nervoso autonomo dell’essere umano; le altre due sono il sistema simpatico e il parasimpatico: i tre sistemi, insieme, sono deputati al controllo del funzionamento dei muscoli degli organi interni, come, per esempio, dei muscoli del cuore e aiutano il corpo a riposare, rilassarsi, digerire il “cibocervello” e a reagire a situazioni di emergenza con il classico comportamento di “attacco o fuga”.

Questo sistema nell’uomo è composto da oltre 100 milioni di neuroni (una quantità addirittura superiore a quella dei neuroni presenti nella spina dorsale) che, dal nostro intestino, innervano l’intero tratto gastrointestinale.

Il ruolo della rete organizzata dai neuroni enterici è:

• contribuire alla motilità gastrointestinale, coordinando i muscoli lisci di stomaco e intestino;
• assorbire i nutrienti;
• produrre gli acidi gastrici;
• sovraintendere e coordinare le diverse funzioni digestive.

Se per il controllo di tutte queste funzioni intestinali fosse necessario il pensiero cosciente, in realtà, ci rimarrebbe ben poco tempo per fare altro nella vita, ma l’evoluzione ha dotato il nostro “secondo cervello” della capacità di gestire il tratto gastrointestinale in autonomia senza il controllo del sistema nervoso centrale.

L’asse microbiota – intestino – cervello

Quindi, nonostante il sistema nervoso enterico sia in grado di funzionare, per quanto riguarda le funzioni digestive di base, anche senza ricevere segnali dal cervello, normalmente cervello e intestino lavorano insieme, attraverso un fitto scambio di comunicazioni bi-direzionali lungo l’asse intestino-cervello.

In questo flusso di comunicazioni svolge un ruolo importante il microbiota intestinale, cioè gli oltre 100 trilioni di microorganismi che vivono nell’intestino e con i quali abbiamo instaurato una relazione simbiotica. Il microbiota intestinale regola l’equilibrio intestinale ed extra-intestinale.

Inoltre, sempre più prove scientifiche sottolineano il ruolo del microbiota, oltre che nelle infiammazioni croniche dell’intestino, in disturbi neuropsichiatrici, nell’obesità, nel morbo di Parkinson.

L’idea che l’intestino influenzi il cervello, e di conseguenza anche il comportamento, è ampiamente riconosciuta e condivisa. Appare ormai sempre più evidente che i microbi dell’intestino contribuiscono a plasmare il normale sviluppo neurale, la biochimica del cervello e il comportamento. In altri termini, il microbiota intestinale rappresenta l’elemento nodale nella comunicazione tra l’intestino e il cervello. Tutto ciò ha portato anche alla creazione di una nuova disciplina: la psico-neuro-endocrino-immunologia (PNEI), che si occupa di studiare le connessioni tra detti sistemi. Questi grandi sistemi di regolazione biologica scambiano informazioni tra loro e vengono influenzati dagli stati psicologici.

In effetti, il microbiota pare possa mediare la comunicazione tra intestino e cervello attraverso diverse vie di comunicazione che includono il sistema endocrino, immunitario, metabolico (tramite la produzione di neurotrasmettitori come la serotonina) oppure con il coinvolgimento del sistema nervoso autonomo e del nervo vago nello specifico. Interlocutori di primo piano nella comunicazione intestino-cervello sono: il nervo vago e la serotonina.

Il nervo vago, il decimo delle dodici paia di nervi cranici che consentono al sistema nervoso centrale di comunicare con gli organi periferici dell’organismo, è il principale componente del sistema nervoso parasimpatico. Il microbiota può attivare le comunicazioni dall’intestino al cervello utilizzando questo canale. Il nervo vago è in grado di recepire le molecole prodotte dai batteri e di trasferirle al sistema nervoso centrale per aiutarlo a produrre una risposta che, se inappropriata, può portare alla manifestazione di diversi disturbi del tratto gastrointestinale.

Fattori stressanti possono inibire l’attività del nervo vago e avere conseguenze sul sistema digerente e sulla composizione del microbiota. Un tono vagale basso è stato osservato in pazienti affetti da sindrome del colon irritabile e nelle malattie infiammatorie croniche intestinali.

Alla comunicazione lungo l’asse partecipa anche la serotonina, un neurotrasmettitore prodotto per il 95% dal SNE e presente anche nel sistema nervoso centrale. Nell’intestino questa molecola è coinvolta nella regolazione della secrezione e della motilità gastrointestinali e nella percezione del dolore, mentre nel sistema nervoso centrale è implicata nella regolazione del tono dell’umore. Disfunzioni a livello del sistema che regola la quantità di serotina in circolo, possono portare a problemi del tratto gastrointestinale e a disturbi dell’umore.

Il microbiota può regolare la sintesi nell’intestino di questo neurotrasmettitore; questa comunità batterica potrebbe avere un ruolo importante nella disponibilità e nel metabolismo del triptofano, un amminoacido da assumere con la dieta e precursore della serotonina.

Caratteristiche del microbiota umano

Il microbiota gastrointestinale umano è caratterizzato da

1. Diversità individuale in relazione a:

• Profilo genetico dell’ospite
• Età
• Stato di salute
• Esposizione ambientale
• Dieta
• Esposizione ad agenti chimici/farmaci
• Stili di vita

2. Stabilità

• Il microbiota possiede uno stato di equilibrio rappresentato da un nucleo di microrganismi (cuore del microbiota) che malgrado i cambiamenti temporali dei singoli microrganismi gli permette di mantenere l’importante ruolo di protezione immune, di produzione ed assimilazione dei nutrienti.

3. Capacità di recupero (Resilience)

–    Il microbiota alterato da vari fattori di disturbo ha la capacità di recuperare il proprio stato di equilibrio nel tempo o un nuovo stato mantenendo le proprie funzioni.

Un ruolo cruciale nella composizione e distribuzione del microbiota intestinale è svolto dal tipo di dieta seguito.

Una dieta ricca in carboidrati non glicemici (le cosidette “fibre alimentari”) facilita la presenza di Bifidobatteri e Lattobacilli, mentre un’alimentazione ricca di grassi e carne aumenta la presenza dei batteri putrefattori che possono portare alla formazione di sostanze cancerogene. Numerose ricerche, infatti, hanno dimostrato l’associazione tra la prevalenza di alcuni batteri e BMI, DM2 e obesità, proprio perché il microbiota può aumentare l’estrazione energetica dal cibo, modificare le vie metaboliche dell’ospite, provocare un’infiammazione cronica di basso grado, aumentare l’insulino-resistenza, influenzare la secrezione di ormoni intestinali (incretine), e la motilità intestinale.

Una dieta iperlipidica e povera in fibre cambia il microbiota in modo complesso e specificamente riduce i Bifidobatteri, promuove endotossiemia metabolica e provoca lo sviluppo di disordini metabolici tramite un meccanismo dipendente CD14/TLR4. La riduzione dei Bifidobatteri è associata a un più alto livello plasmatico di LPS (endotoxemia metabolica), alla secrezione di citochine proinfiammatorie LPS-dipendenti.

Inoltre dieta iperlipidica e LPS promuovono uno stato infiammatorio di basso grado e disordini metabolici indotti (insulino-resistenza, diabete, obesità, steatosi, infiltrazione macrofagica del tessuto adiposo).

Uno studio su oltre 23 mila persone ha dimostrato che chi mangia abitualmente una minore quantità di fibre risulta essere più colpito da obesità, sindrome metabolica, infiammazione generalizzata. Anche i grassi alimentari influenzano quantità e tipo di microbiota, soprattutto gli omega 3 con effetto protettivo. Sono stati identificati prebiotici (fruttoligosaccaridi e galattooligosaccaridi), capaci di stimolare mediante popolazioni saccarolitiche la produzione di SCFA (propionato e butirrato) che hanno molteplici ruoli in obesità, DM2 e patologie infiammatorie intestinali. L’apporto di probiotici, in particolare Akkermansia muciniphila, può ridurre obesità e diabete di tipo 2.

Un maggior consumo, infine, di latticini ipolipidici, soprattutto yogurt, è associato con un ridotto rischio di sviluppo di DM2.

Cambiare tipo di alimentazione modifica velocemente, molto più velocemente del previsto, la flora batterica intestinale, in entrambi i sensi.

Le ormai rare popolazioni di cacciatori-raccoglitori, come gli Hadza (gruppo etnico della Tanzania che vive attorno al lago Eyasi. La popolazione raggiunge quasi le mille persone; 300-400 vivono come cacciatori-raccoglitori), hanno una flora intestinale differente da quella delle popolazioni occidentali: è più varia, differisce fra uomini e donne, e contiene batteri in grado di demolire fibre indigeribili ed è carente di ceppi solitamente considerati anti-obesità, in relazione alle loro condizioni di vita.

Il trapianto di feci compatibili geneticamente da soggetti magri a soggetti obesi rappresenta una nuova possibilità terapeutica nell’obesità resistente alle comuni terapie.

Funzioni del microbiota

1. rappresenta la nostra prima fonte di difesa (barriera) verso gli attacchi esterni: i microrganismi “buoni” presenti nell’intestino combattono quelli “cattivi” che arrivano dall’esterno attraverso la produzione di antibiotici naturali, la competizione con i nutrienti e per gli spazi, l’amensalismo, l’adesione delle cellule epiteliali intestinali, etc., o altri meccanismi d’azione (“crowiding out” o «effetto di spiazzamento»; elaborazione e la secrezione di peptidi antimicrobici; azioni favorenti l’integrità dell’epitelio intestinale; anticorpi IgA, etc.);
2. regola il nostro sistema immunitario, “insegnandogli” a modulare la risposta immunitaria mantenendo l’omeostasi e la natura mutualistica con la comunità di microbi residenti nel nostro organismo; in sostanza fa sì che il nostro sistema di difesa reagisca in modo consono all’attacco ricevuto. Vi sono oggi pochi dubbi sul fatto che il sistema immunitario dell’uomo dipenda strettamente dalle istruzioni che riceve continuamente dal suo microbiota: se questa comunità di simbionti perde in ricchezza e diversità, e va incontro a quel processo che viene definito “disbiosi”, il sistema immunitario dell’ospite inizia a perdere di efficacia e precisione al punto da reagire in maniera incongrua, per eccesso, per difetto, o talora contro l’oggetto sbagliato (come avviene nelle malattie autoimmuni).
3. regola il metabolismo, per cui svolge un ruolo essenziale nel nostro normotipo (ovvero sul peso dell’organismo) grazie a digestione di polisaccaridi complessi con produzione di acidi grassi a catena corta, sintesi di vitamine e aminoacidi, regolazione dell’insulino-resistenza, metabolismo del colesterolo, detossicazione di xenobiotici (cioè di sostanze sintetiche o naturali estranee al nostro organismo)
4. svolge una funzione neuroendocrina, con influenza su motilità, modalità sensorie e secretive del tratto gastrointestinale. Non a caso le cellule dell’intestino producono il 95% della serotonina, il neurotrasmettitore del benessere.
5. produce sostanze importantissime, come gli acidi grassi a catena corta che proteggono le nostre pareti intestinali dall’infiammazione e vitamine del gruppo B e la vitamina K
6. esercita una funzione farmaco-micro-biomica, con un ruolo nella biodisponibilità, efficacia e tossicità di farmaci assunti.

Le alterazioni del microbiota

Un microbiota sano è un requisito essenziale per un organismo sano. Si parla di eubiosi microbiotica quando tra microbiota e organismo umano esiste una condizione di equilibrio che porta all’esecuzione di funzioni complesse con vantaggio reciproco. Si parla, invece, di disbiosi microbiotica quando esiste una condizione di squilibrio numerico e qualitativo del microbiota per cui si altera la barriera intestinale, viene meno la sintesi di molecole utili e microrganismi patogeni presenti metabolizzano composti dannosi all’organismo. Si determinano, così, una endotossiemia, cioè una traslocazione batterica o di componenti batterici, e una infiammazione cronica sistemica di basso grado con aumento in circolo di sostanze proinfiammatorie.

Un cambiamento nella popolazione microbica con prevalenza delle specie potenzialmente dannose è alla base della disbiosi e può determinare l’insorgere di varie patologie: diarrea, malattie infiammatorie croniche IBD, obesità, diabete, neoplasie Il ripristino di un equilibrio con l’introduzione di probiotici, prebiotici e simbiotici sembra in grado di prevenire e curare molte di tali manifestazioni patologiche.

Una condizione di disbiosi intestinale può essere determinata da:

• l’utilizzo di farmaci: rappresenta sicuramente la prima causa; gli antibiotici non uccidono solo i batteri cattivi, ma anche buona parte dei batteri buoni creando un grandissimo scompenso nel nostro microbiota; agenti come gli anti-infiammatori steroidei possono uccidere i batteri buoni e promuovere lo sviluppo di batteri patogeni
• il tipo di alimentazione: è questa un’altra causa primaria; in effetti è ormai dimostrato che l’alimentazione influisce sulla composizione del nostro microbiota. Un’alimentazione ricca di prodotti raffinati (farina bianca in primis), zucchero bianco e di oli vegetali ricchi di omega 6 (olio di girasole, arachidi, cartamo, soia ecc. contenuti nei prodotti da forno preconfezionati) riduce la quantità di batteri buoni, favorendo il proliferare di specie patogene (batteri cattivi). Un’alimentazione ricca di proteine stimola, invece, la produzione di sostanze infiammatorie a livello intestinale. Un’alimentazione vegetariana e ricca di carboidrati complessi è verosimilmente quella più gradita al nostro microbiota;
• episodi di diarrea (v. anche abuso di lassativi) che portano via un sacco di batteri del nostro microbiota;
• malnutrizione, spesso auto-indotta come nei casi dei disturbi dell’alimentazione: i batteri hanno bisogno di cibo e un’alimentazione povera di calorie induce la diminuzione di alcune specie di batteri “buoni”;
• il mangiare troppo: quando si mangia troppo, più di quanto il nostro apparato digerente non sia in grado di digerire, tutto ciò che non viene digerito in modo efficiente diventa cibo per i batteri cattivi che iniziano a proliferare felicemente;
• il consumo di alcol, droghe, tabacco così come l’inquinamento contrastano la crescita di batteri buoni;
• altre cause, fra cui patologie come malattie epatiche, pancreatiche, delle vie biliari o gastriche come l’ipo/acloridria; intolleranze alimentari (celiachia e intolleranza al lattosio); parassitosi intestinali; malattia diverticolare; cause neurogene (stati di ansia, alterazione del ritmo sonno-veglia); alterazioni anatomiche intestinali (come by pass, resezioni intestinali); infine l’utilizzo di acqua del rubinetto contenente un eccesso di cloro.

Grazie a innovative tecniche di sequenziamento del DNA microbiotico è oggi possibile ottenere una descrizione dettagliata della composizione del microbiota intestinale per analizzare il grado di efficienza metabolica e intervenire. L’analisi si effettua raccogliendo un campione fecale. Conoscere la composizione e lo stato del microbiota consente di preservarne l’equilibrio o correggere eventuali condizioni di squilibrio.

Pertanto, è molto importante tenere in equilibrio il microbiota attraverso azioni quali:

• Prediligere un’alimentazione basata su prodotti integrali e naturali
• Consumare tante verdure, soprattutto a foglia verde (meglio se cotte per facilitarne la digestione), cereali integrali e legumi
• Evitare tutti i prodotti raffinati e preconfezionati contenenti farina bianca, zucchero bianco, oli e margarine vegetali (biscotti, crackers, torte, merendine, patatine, salatini, caramelle, bevande gassate ecc.)
• Evitare il consumo di alcol, tabacco e droghe
• Bere acqua senza cloro (filtrata con opportune brocche o in bottiglie di vetro)
• Ridurre il ricorso a farmaci se non strettamente necessari
• Ridurre le condizioni di stress
• Avvalersi di probiotici e psicobiotici per ripopolare la flora batterica

Microrganismi “buoni” e “cattivi”

L’intestino è un organo dell’apparato digerente che svolge un compito importantissimo per il nostro organismo: attraverso la digestione degli alimenti ed il loro assorbimento fornisce i nutrimenti necessari al corpo e si libera dei materiali di scarto e delle tossine.

Alcuni ceppi batterici del microbiota svolgono funzioni benefiche, ma plasmare la flora intestinale modificando l’alimentazione risulta ancora complesso. Innanzitutto, i ceppi indigeni ostacolano la colonizzazione dell’intestino da parte di nuovi microbi, tra cui quelli patogeni; poi, alcuni batteri sintetizzano sostanze utili (per esempio vitamina K) e digeriscono molecole complesse, producendo nuove molecole che possono essere utilizzate dal nostro organismo. Nell’intestino umano risiedono circa 400 tipologie differenti di batteri, prevalentemente bifido batteri (nel colon) e lattobacilli (nell’intestino tenue). Oltre alla flora batterica, troviamo miceti, virus e clostridi che, generalmente, non rivestono un ruolo patogeno. In condizioni normali la flora batterica è in perfetto equilibrio, anzi simbiosi, con l’organismo umano che fornisce ai batteri materiale indigerito per il loro sostentamento: si parla di sostanze prebiotiche. Queste sostanze stimolano la crescita e l’attività dei batteri probiotici, inducendo effetti positivi per la salute umana. I principali prebiotici sono i FOS (frutto-oligosaccaridi), le inuline, il lattitolo, il lattulosio, alcuni oligosaccaridi, le pirodestrine.

Gli acidi grassi a catena corta prodotti dai batteri intestinali, specialmente l’acido butirrico, sono utili a mantenere in salute l’intestino, proteggendolo dalle infiammazioni e dall’insorgenza di tumori. Inoltre, il microbiota mantiene in «allenamento» il sistema immunitario. Un microbiota ricco di batteri capaci di digerire e fermentare i flavonoidi contenuti nella frutta e nella verdura promuove la produzione di sostanze che hanno effetti protettivi sulla salute cardiovascolare.

Cibi ricchi di acidi grassi saturi e alimenti molto calorici stimolano invece la proliferazione di ceppi di batteri che promuovono l’infiammazione. Alcune sostanze prodotte dal microbiota intestinale sembrano coinvolte nella regolazione dell’appetito e nell’aumento di peso. Se la dieta è povera di fibra, diminuisce la popolazione dei Bacterioides, aumenta quella dei Firmicutes e diversi studi suggeriscono che il rapporto tra Bacterioides e Firmicutes sia un fattore importante per l’obesità. In generale, è preferibile un’alta diversità del microbiota, cioè la presenza di molti ceppi microbici diversi.

Teoricamente, arricchendo il microbiota intestinale di batteri «buoni» a scapito dei batteri «cattivi», si dovrebbe promuovere un buono stato di salute. Tuttavia, non può esistere un microbiota ideale uguale per tutti: i geni e le caratteristiche individuali hanno un ruolo determinante.

Studi sull’uso dei prebiotici (sostanze che promuovono la crescita dei batteri «buoni», come per esempio l’inulina) hanno mostrato che la risposta è personale e dipende dalla composizione iniziale del microbiota intestinale. L’industria dei probiotici è in fiorente attività, eppure i dati sull’efficacia dei probiotici in condizioni patologiche non sono consistenti tra loro, a indicare che non si tratta di un tipo di intervento generalizzabile. Plasmare il microbiota solo modificando l’alimentazione appare ancora molto complicato.

Mettendo insieme le nuove conoscenze di nutrigenetica, nutrigenomica e metagenomica si potrebbero però elaborare interventi individuali: la nutrizione personalizzata dovrà quindi tenere conto anche del tipo di microbiota della persona interessata.

È importante assumere alimenti ricchi di prebiotici che favoriscono la proliferazione dei batteri buoni nell’intestino come i bifidobatteri, quindi fibre e carboidrati complessi che si trovano nei cereali integrali, nella verdura e nella frutta. È importante assumere anche alimenti fermentati come lo yogurt e il kefir.

Non tutti i probiotici sono uguali, e favorirne la varietà nell’alimentazione è importante per aiutare a mantenere il microbiota in equilibrio. I probiotici si trovano in yogurt, in cibi fermentati (kefir, tempeh, crauti) e in tutti i cibi ricchi di fibre come le verdure e la frutta.

Alimenti che fanno bene al microbiota sono: orzo, miglio, farro, lenticchie, fagioli e piselli sono tutti fornitori di fibre e beta-glucani, importantissimi per il sostentamento del microbiota.

La rifaximina, principio attivo del NORMIX ® è un antibiotico appartenente alla famiglia delle rifamicine, particolarmente indicato nel trattamento delle infezioni microbiche intestinali, visto il suo scarso assorbimento sistemico, stimato al massimo intorno all’1%.

La possibilità di utilizzare l’analisi del microbiota, ovvero la composizione del microbiota intestinale, per prevedere, diagnosticare, seguire l’andamento di malattie metaboliche come obesità, resistenza insulinica o diabete di tipo due (T2D), da aggiungere ai convenzionali e validati, “classici” biomarcatori, richiede molta cautela anche da parte di personale esperto e qualificato.

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La composizione del microbiota è specifica di ogni individuo, deriva da una serie enorme di fattori, ha una differente distribuzione a seconda del tratto gastrointestinale interessato, con una variabilità intra e interpersonale, e cambia nel corso della nostra vita. Il normale rapporto simbiotico tra organismo umano e microbi è in funzione dell’omeostasi tra le due parti, in ragione soprattutto della diversità dei germi e della loro stabilità. Sicché il microbiota si adatta all’ospite, alla disponibilità delle risorse alimentari, all’ambiente, alle stagioni, allo stile di vita, alla società, all’esercizio fisico, etc.

Delle diverse specie di microorganismi che popolano l’organismo umano, i più numerosi sono batteri, ma anche in misura inferiore miceti e virus. Tra i batteri la maggioranza è anaerobia, più o meno stretta o facoltativa (molti sopravvivono in assenza di ossigeno e alcuni ne tollerano la presenza). Il batterio intestinale più conosciuto nell’Uomo è l’Escherichia coli.

Va tuttavia precisato che, oltre alle cellule batteriche in rapporto simbiontico (ovvero sia l’ospite che i batteri traggono beneficio dalla co-presenza), esiste una piccola percentuale di batteri che vivono nell’organismo, ma non arrecano alcun beneficio ad esso (e quindi traggono solo un vantaggio per se stessi); nel sito in cui sono collocati non creano danno ma se cambiano habitat, come conseguenza di un trauma, possono determinare patologie anche gravi (esempio: Staphylococcus aureus ed endocarditi).

Il Regno Bacteria
Il regno Bacteria, dei batteri (sing. batterio) o eubatteri, comprende microrganismi unicellulari, procarioti, in precedenza chiamati anche schizomiceti, di dimensioni solitamente dell’ordine di pochi micrometri, ma che possono variare da circa 0,2 µm dei micoplasmi fino a 30 µm di alcune spirochete.

I microrganismi si classificano in “regni”, “phyla” e “classi”. Ad oggi, nell’insieme, sono stati individuati nel microbiota cinquanta phyla di batteri e 35.000 specie.

Il regno Bacteria comprende 30 phyla/divisioni: Acidobacteria, Actinobacteria, Aquificae, Armatimonadetes, Bacteroidetes, Caldiserica, Chlamydiae, Chlorobi, Chloroflexi, Chrysiogenetes, Cyanobacteria, Deferribacteres, Deinococcus, Dictyoglomi, Elusimicrobia, Fibrobacteres, Firmicutes, Fusobacteria, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Nitrospira, Planctomycetes, Proteobacteria, Spirochaetes, Synergistetes, Tenericutes, Thermodesulfobacteria Thermomicrobia, Thermotogae, Verrucomicrobia.

Ogni phylum comprende numerose classi.

Albero filogenetico che descrive le relazioni evolutive tra gli esseri viventi. Tutti gli organismi appartengono a uno dei tre domini Bacteria, Archaea e Eucarya. I primi due costituiscono il gruppo dei procarioti e condividono con gli eucarioti l’origine da un progenitore comune a partire dal quale si sono differenziate le tre principali linee evolutive che hanno dato origine alle forme di vita conosciute.

Le cellule batteriche che compongono il microbiota possono anche raggrupparsi in due grandi ordini:

• I batteri autoctoni, sin dalla nascita nonché dopo lo svezzamento diventano colonie stabili permanenti con caratteristiche così particolari di alcuni ceppi tali da costituire per qualità e quantità un imprinting costante d’identificazione più preciso delle impronte digitali;
• I batteri alloctoni transitori, introdotti con il cibo, come formaggi, salumi e alimenti fermentati, che in caso di aumento eccessivo causano squilibri anche gravi dalla disbiosi alle malattie.

Nel microbiota residente vengono distinti batteri utili (soprattutto: Lactobacillus Acidophilus, Lactobacillus Bulgaricus e Bifidobatteri), dannosi (Acinetobacter baumannii. …

Pseudomonas aeruginosa. … Enterobacteriaceae. … Enterococcus faecium. … Staphylococcus aureus. …Helicobacter pylori. … Campylobacter. … Salmonella…) indifferenti.

Solo dopo lo svezzamento del bambino si ha la transizione della flora batterica verso il profilo dell’adulto.

Il microbiota colonizza virtualmente ogni superficie dell’organismo umano in qualche modo in contatto con l’ambiente esterno: pelle, vie urinarie, intestino e vie aeree.

Nella pelle, ad esempio, è distribuito, non solo negli strati più esterni, ma anche in quelli più profondi. L’apparato di gran lunga più ampiamente colonizzato è il tubo digerente o canale alimentare. Si stima che il colon da solo contenga più del 70% dei microbi presenti nell’organismo.

La maggior parte del microbiota intestinale è composta da microrganismi definiti anaerobi obbligati perché vivono esclusivamente in ambienti privi di ossigeno. Il loro numero è doppio o triplo rispetto agli anaerobi facoltativi (che vivono con e senza ossigeno) e gli aerobi (che vivono in presenza di ossigeno).

Le colonie più numerose sono delle specie Bacteriodetes e Firmicutes. Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia e altre sono presenti in minori quantità.

Occorre tuttavia precisare che, nonostante gli ampi studi condotti finora, ancora non è stato possibile identificare le singole specie che compongono il microbiota umano e quali ruoli svolgono nella salute umana. Questo perché molte specie sono poco abbondanti e altre non riescono a sopravvivere al di fuori dell’intestino. Significativo al riguardo un lavoro pubblicato su Nature [Almeida et al., 2019] grazie al quale è stato possibile superare questo problema utilizzando un software che ha analizzato le informazioni relative al DNA dei batteri gastrointestinali contenute nei database pubblici. Questo ha permesso di ricostruire le sequenze genetiche e di identificare circa 1.952 specie non conosciute prima.

Phyla batterici principali presenti nel microbiota intestinale

Il corpo umano, a eccezione di cervello e sistema circolatorio, ospita miliardi di microrganismi di circa 1.000 specie microbiche diverse.

I phyla batterici, ovvero le specie microbiche più rappresentate sono:

• Firmicutes (30-50%), tra cui Clostridium coccoides e leptum, Enterococcus, Faecalibacterium praunizii, Lactobacilli, Streptococcus thermophilus;
• Bacterioides (20-35%), tra cui i Bacteroides thetaiotaomicron;
• Actinobacteria (5%), come il Bifidobacterium; Verrucomicrobia (1%), tra cui l’Akkermansia;
• Proteobacteria (8-10%), come Escherichia coli ed Helicobacter.
• Cyanobacteria

Il microbioma è considerato la parte variabile del nostro genoma, in grado di adattarsi all’ambiente esterno. Il microbiota, infatti, si è modificato e si modifica nel corso dell’evoluzione in simbiosi con l’ospite, permettendo all’uomo di adattarsi alle varie condizioni di vita.

• Firmicutes

I Firmicutes costituiscono uno dei phyla più abbondanti assieme ai Bacteridetes e svolgono un ruolo significativo nella relazione fra i batteri intestinali e la salute dell’uomo. Molti membri di questo phylum scompongono i carboidrati che non possono essere digeriti nell’intestino dagli enzimi del corpo, come fibre dietetiche e gli amidi resistenti.

Il termine Firmicutes deriva dal latino firmus (forte) e cutis (pelle); i batteri sono caratterizzati da uno strato di peptidoglicano che conferisce loro durezza.

Sono batteri Gram+, comprendenti 250 generi suddivisi in due classi:

• Bacilli
• Clostridi

All’ordine Bacillales appartengono batteri aerobi facolativi o obbligati con la tipica forma a bastoncello; comprendono diverse famiglie: Bacillaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae, Streptococcaceae.

I Clostridia sono anaerobi obbligati che metabolizzano carboidrati e proteine con produzione di alcoli, acido acetico, acido butirrico e sostanze volatili come anidride carbonica, idrogeno e acido solfidrico. Circa l’8% degli adulti sono portatori sani di Clostridium difficile, che può causare diarrea, febbre, con sviluppo di colite pseudomembranosa in soggetti che assumono antibiotici.

La maggioranza dei Firmicutes rilevati nel tratto gastroenterico appartiene a due gruppi: il gruppo di Clostridium coccoides e il gruppo di Clostridium leptum.

Al gruppo di C. coccoides appartengono membri del genere Clostridium, Coprococcus, Dorea, Eubacterium, Lachnospira, Roseburia, Ruminococcus e Butyrivibrio. Gruppo predominante nel tratto gastroenterico (11-43% della popolazione microbica). Le specie di questo gruppo sono le maggiori produttrici di butirrato, fonte di energia per i colonociti.

Ma all’interno di questo phylum ci sono alcune specie patogene, come Clostridium perfringens e Clostridium difficile (tipi di batteri che causano infezioni gastrointestinali), Staphylococcus aureus che è causa comune di alcune infezioni gravi e altri batteri opportunistici gram-positivi.

Il Gruppo dei C. leptum comprende membri del genere Clostridium, Eubacterium, Ruminococcus e Anaerofilum. Sono anaerobi estremofili e anch’essi forti produttori di butirrato. Il più rappresentato è il Faecalibacterium prausnitzii (64%) sempre forte produttore di butirrato.

Eubatteri (bacilli Gram+) appartenenti alla normale flora intestinale sono E. contortum, E. nitritogenes, E. plautii, E. ramulus, E. ventriosum. I maggiori prodotti della fermentazione dei carboidrati sono acido butirrico, acetico e formico.

I Firmicutes e il phylum dei Proteobacteriae producono anche batteri solforiduttori. Metabolizzando composti contenenti zolfo come mucine e amminoacidi, questo gruppo produce l’acido solfidrico (H₂S), considerato altamente tossico al di fuori di una gamma fisiologica strettamente regolata. Il phylum è coinvolto in molti processi metabolici, enzimatici e ormonali e nell’assorbimento di minerali, e il suo equilibrio è considerato cruciale per il benessere dell’intestino e degli altri organi.

La maggior parte dei probiotici immessi nel mercato appartiene alla famiglia delle Lactobaciliaceae, in particolare al genere Lactobacillus.

• Lactobacillaceae

Il genere Lactobacillus comprende numerose specie di batteri Gram + anaerobi facoltativi o microaerofili di forma bastoncellare.

In natura ne esistono almeno 60 specie e costituiscono la maggior parte del gruppo di batteri lattici, in quanto la quasi totalità dei loro membri converte il lattosio e altri zuccheri in acido lattico mediante la fermentazione lattica. Sono molto comuni e di solito non patogeni.

Negli esseri umani sono presenti nella vagina e nel tratto gastrointestinale, in cui sono simbiotici e costituiscono una piccola parte del microbiota umano.

I lactobacilli producono soprattutto acido lattico per fermentazione degli zuccheri, riducendo il pH dell’ambiente in cui crescono, ma anche acido acetico, etanolo, anidride carbonica ed altri composti secondari. L’acidificazione del loro ambiente (tenuto tra 3,5 e 4,5 di pH) inibisce la crescita di alcuni microrganismi patogeni.

Questa funzione ha riscontro nella vagina, dove il Lactobacillus costituisce il 97%-98% della flora microbica normale ed evita la proliferazione di altri microbi lasciando il pH su valori attorno al 5. I lactobacilli sono distinti in

• omofermentativi, nel caso producano quasi esclusivamente acido lattico, oppure
• eterofermentativi, se producono anche altri composti come l’acido acetico.

Nella vagina si ritrovano varie specie di cui la più abbondante è L. acidophilus, in minor misura L. brevis, L. casei, L. crispatus, L. fermentum, L. jensenii, L. plantarum, tutti denominati con il termine di «bacillo di Döderlein».

Cavità orale: L. casei, L. fermentum.

Intestino: L. acidophilus, L. bifidus, L. catenaformis, L. brevis, L. casei, L. delbrueckii, L. crispatus (nelle feci), L. fermentum, L. gasseri, L. plantarum, L. salivarius.

Al gruppo dei batteri produttori di acido lattico (LAB), come prodotto finale della fermentazione e dei processi metabolici, appartengono altri batteri quali Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus e Leuconostoc.

• Streptococchi

Gli Streptococchi intestinali, isolati nelle feci e dalla cavità orale, possono causare vari processi patologici nell’uomo:

• acidominimus (a-emolitico, produce piccolissime quantità di acido dalla fermentazione dei carboidrati), gruppo degli streptococchi vari.
• anginosus (a-emolitico), streptococco orale
• bovis (gruppo D, a-emolitico), streptococco fecale.
• intermedius (a-emolitico o non emolitico), streptococco orale.
• milleri (a-emolitico, b-emolitico o non emolitico), streptococco orale.
• mitis (a-emolitico), streptococco orale.
• mutans (a-emolitico o non emolitico), streptococco orale.
• pleomorphus (a-emolitico), gruppo degli streptococchi anaerobi.
• salivarius (a-emolitico o non emolitico), streptococco orale.
• sanguinis (a-emolitico, raramente b-emolitico o non emolitico), streptococco orale.

Bacteroidetes
ll phylum Bacteroidetes comprende tre classi:

• Bacteriales
• Sphingobacteriales
• Flavobacteriales.

Nella classe Bacteriales il genere Bacteroides costituisce il 24-25% del microbiota GI.

Sono specie anaerobiche Gram-, con struttura a bastoncino, non formanti spore e resistenti ai sali biliari, con notevoli capacità adattative. Dalla fermentazione dei carboidrati viene prodotta una miscela di vari acidi organici: succinico, acetico, lattico, formico, propionico; raramente viene prodotto acido butirrico.

Sono stati ritrovati nelle feci umane e nel microbiota intestinale: B. distasonis, B. coagulans, B. fragilis, B. eggerthii, B. galacturonicus, B. merdae, B. pectinophilus, B. putredinis, B. stercoris, B. ureolyticus etc….

I Bacteroides

• giocano un ruolo importante nel degradare molecole complesse in forme semplici per l’intestino dell’ospite;
• possono utilizzare semplici zuccheri come fonte energetica, ma se questi non sono disponibili possono utilizzare i glicani derivanti dalle piante;
• sono associati a diete ricche di proteine animali a grassi saturi, mentre specie batteriche come la Prevotella aumentano nel microbiota intestinale quando l’ospite ha una dieta ricca di carboidrati e zuccheri semplici;

La specie più importante dal punto di vista clinico è il Bacteriodes fragilis che può trasformarsi in patogeno opportunistico e causare appendicite ed infezioni nella cavità peritoneale.

In generale, Bacteroides sono resistenti agli antibiotici β-lattamici, aminoglicosidici ma sensibili a metronidazolo e cloramfenicolo.

Uno squilibrio dei Bacteroidetes sembra essere correlato a: obesità, malattie infiammatorie intestinali come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa.

Proteobacteria
A questo phylum appartiene la famiglia delle Enterobacteriaceae, che include un numero ampio di batteri, come Escherichia coli, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, Helicobacter pylori, etc. il cui habitat naturale è costituito dall’intestino dell’uomo e di altri animali. Questi batteri sono accomunati da caratteristiche antigeniche e biochimiche tipiche dell’intero gruppo.

Tutti gli Enterobatteri sono bastoncelli Gram-negativi, asporigeni. Possono essere mobili o immobili, quasi tutti provvisti di pili. Sono aerobi-anaerobi facoltativi e normali terreni di coltura consentono la loro crescita. La superficie della cellula degli enterobatteri vede la presenza di molecole di lipopolisaccaride (LPS), caratteristica comune di tutti i batteri Gram-negativi. Questa molecola contribuisce alla proprietà tossica di questi batteri.

Questo gruppo di batteri è coinvolto in molti processi di riduzione dei nitrati e denitrificazione, grazie alle attività di nitrati periplasmatici reduttasi (Nap), nitrito reduttasi contenenti rame (Cu-Nir), citocromo c ossidasi NO reduttasi (cNor) e ossido nitroso reduttasi (Nos). Lo squilibrio di questo phylum viene considerato particolarmente importante in molte malattie.

Gli enterobatteri sono responsabili di varie manifestazioni infettive:

1. Infezioni sistemiche, causate dalle febbri enteriche, quali tifo e paratifo.
2. Infezioni intestinali, costituite da gastroenteriti o enteriti causate da batteri di stipiti specifici del genere Escherichia, Salmonella e Shigella. I sintomi sono diarroici e dissenterici.
3. Infezioni urinarie, quasi sempre causate da alcuni tipi di Escherichia coli.

Actinobacteria
Gli Actinobacteria includono per la maggior parte batteri Gram-positivi come: coccoide (Micrococcus), bacilliforme (Arthrobacter), frammenti di ifa (Nocardia spp.), micelio (Streptomyces spp). Questi batteri possiedono diverse proprietà fisiologiche e metaboliche come la produzione di enzimi e formazione di vari metaboliti.

La stragrande maggioranza di Actinobacteria sono importanti saprofiti capaci di scomporre un’ampia gamma di rifiuti vegetali e animali nel processo di scomposizione. Questo phylum include i gruppi Streptomyces e Micromonospora, riconosciuti come produttori di molti metaboliti bioattivi utili all’uomo in qualità di antimicrobici, inibitori di enzimi e sostanze di controllo dell’equilibrio intestinale (molecole di segnalazione e immunomodulatori).

Il phylum include anche patogeni (Mycobacterium spp., Nocardia spp., Tropheryma spp., Corynebacterium spp. e Propionibacterium spp.), abitanti del suolo (Streptomyces spp.), commensali delle piante (Leifsonia spp.), simbioti fissanti l’azoto (Frankia), ed abitanti del tratto gastrointestinale (Bifidobacterium spp.).

Le Bifidobacteriaceae comprendono 4 generi, Bifidobacterium, Gardnerella, Scardovia, e Parascardovia. Il genere Bifidobacterium contiene 6 specie: B. boum, B. asteroides, B. adolescentis, B. longum, B. pullorum, e B. pseudolongum.

I Bifidobacteria sono anaerobi, non mobili, non sporulano, non producono gas. Sono stati isolati in diverse nicchie ecologiche: intestino, cavità orale, cibi. La lista degli effetti positivi dei Bifidobacteria (che includono almeno 100 specie diverse) è molto lunga: regolazione dell’omeostasi microbica intestinale, inibizione di batteri opportunistici e dannosi, modulazione di risposte immunitarie, repressione di composti cancerogeni, produzione di vitamine, bioconversione di composti dietetici in molecole bioattive, riduzione di endotossine LPS nell’intestino. Sono inoltre coinvolti nel miglioramento della riduzione della colite ulcerosa e nella gestione dietetica dei FODMAP nella Sindrome del colon irritabile (IBS).

• Vedi sotto: Bifidobatteri
• Cyanobacteria

I Cyanobacteria sono batteri gram-negativi che includono cinque tipi di produttori di tossine e altri batteri utili ben noti per le loro importanti caratteristiche fototropiche a livello ecologico. Si distinguono per la loro abilità di eseguire la fotosintesi ossigenica (fotosintesi vegetale, evolvente in ossigeno e con ossidazione dell’acqua).

I Cyanobacteria, insieme al gruppo dei Melainabacteria, provvedono alla sintesi di diverse vitamine B e K nell’intestino umano; ciò suggerisce che questi batteri siano benefici per l’ospite poiché possono agevolare la digestione delle fibre vegetali.

• Acinetobacter

Il genere Acinetobacter è un coccobacillo ubiquitario gram-negativo non mobile. Molte specie di Acinetobacter ricordano le pseudomonadi saprofite e altri organismi gram-negativi non fermentativi per quanto riguarda la loro abilità di utilizzare un’ampia gamma di composti organici come unica fonte di carbonio ed energia. La colonizzazione rettale di Acinetobacter comporta il rischio del fenomeno di “traslocazione” (il trasferimento dall’intestino a siti di infezione situati nei polmoni o in altri organi).

L’Acinetobacter spp. è opportunistico in ambienti di cura ospedalieri e domiciliari. Il tasso di colonizzazione di Acinetobacter spp. nella pelle, nella mucosa orale e nel tratto gastrointestinale aumenta rapidamente dopo un ricovero ospedaliero e in particolare all’interno di un reparto di terapia intensiva (ICU).

• Clostridium

Il genere Clostridium è un gruppo di batteri gram-positivi strettamente anaerobi che hanno l’abilità di produrre un particolare tipo di cellula dormiente: l’endospora. Sono state scoperte circa 100 specie di Clostridium, e alcune di esse sono responsabili di malattie umane causate dalla formazione di tossine.

La loro presenza eccessiva nel tratto intestinale è considerata un esito negativo; soltanto i grappoli Clostridium XIVa e IV possiedono alcuni attributi benefici (sono particolarmente bassi nei pazienti che soffrono di malattie infiammatorie intestinali, o IBD). La presenza di Clostridium difficile nell’intestino potrebbe causare la produzione di diverse tossine come quelle citotossiche (tipo A e B).

• Turicibacter

Il genere Turicibacter appartiene al phylum dei Firmicutes e si trova generalmente nell’intestino. Il suo ruolo è controverso. È coinvolto nel metabolismo dei lipidi e degli steroidi dell’ospite. La sua presenza eccessiva è inversamente correlata all’esercizio, al morbo di Crohn, al metabolismo della serotonina/triptofano, ma non nelle malattie autoimmuni.

È nota solamente una specie formante spore, la Turicibacter sanguinis. La presenza di Turicibacter nell’intestino è importante quando è abbondante ma non eccessiva.

• Haemophilus

Il genere Haemophilus è un batterio bastoncellare molto piccolo appartenente alle Pasteurellaceae (Proteobacteria). Tutte le specie di Haemophilus sono patogeni strettamente opportunistici presenti nel tratto respiratorio degli animali a sangue caldo fra cui gli esseri umani, nonché in alcuni animali a sangue freddo.

Anche se il tasso di presenza di batteri Haemophilus nel microbiota intestinale è ancora sconosciuto, la sua presenza in quantità abbondanti è stata correlata di recente a schizofrenia/depressione e ad altri effetti infiammatori gravi (es. gastroenterite, peritonite).

• Helicobacter

I membri del genere Helicobacter (Proteobacteria phylum) colonizzano lo stomaco (specie gastrica), fegato (specie enteroepatica) e l’intestino. Il rilascio di ureasi da parte delle specie gastriche di Helicobacter come l’H. pylori, genera ammoniaca per neutralizzare la nicchia dello strato mucoso gastrico portando il pH a 6-7, ed è considerato un meccanismo di sopravvivenza.

L’Helicobacter causa malattie diarroiche ed è associato all’ulcera peptica, e viene considerato inoltre come un fattore di rischio per il cancro gastrico. L’Helicobacter è parte del tratto gastrointestinale, e qualora presente in elevata quantità può produrre adesine, enzimi citotossici ed enterotossine di natura infiammatoria.

• Klebsiella

Il genere Klebsiella è un genere di batterio bastoncellare dritto gram-negativo anaerobico facoltativo non formante spore e non mobile, appartenente al phylum dei Proteobacteria. I microrganismi Klebsiella generalmente sono presenti nell’ambiente, ma possono anche colonizzare in maniera asintomatica il tratto rinofaringeo e quello gastrointestinale e, meno frequentemente, altri siti.

Un’alta colonizzazione gastrointestinale di Klebsiella può preannunciare un’infezione addominale, aumentando il rischio di infezione addominale di ben sette volte, così come il tasso di colonizzazione nei pazienti ospedalizzati. Il genere Klebsiella come batterio fermentativo può metabolizzare il glucosio con la produzione di acido e di gas.

• Escherichia

Il genere Escherichia appartiene alla famiglia delle Enterobacteriaceae (phylum Proteobacteria), un gruppo di bacilli gram-negativi responsabili di una vasta gamma di infezioni in esseri umani e animali. Dalla fermentazione dei carboidrati derivano sia acido che gas. Soltanto alcuni zuccheri come l’inositolo non vengono utilizzati, e il ribitolo viene utilizzato solo da una specie.

Il lattosio viene fermentato rapidamente da molti membri, producendo grandi quantità di acidi e gas. Come molte Enterobacteriaceae, l’Escherichia può influenzare lo stato infiammatorio tramite l’alto numero di LPS (tossina lipopolisaccaride) presente sulla membrana esterna e sulle pareti cellulari.

• Prevotella

Il genere Prevotella (phylum Bacteroidetes) include bastoncellari gram-negativi comunemente associati alla colonizzazione della bocca e dell’intestino umani. Questo genere ha l’abilità di idrolizzare xilani e pectine e di utilizzare i prodotti della decomposizione derivanti dalla degradazione delle pareti cellulari vegetali. Si ritiene che questo genere abbia un ruolo importante nel metabolismo delle proteine e dei peptidi, poiché molti ceppi sono attivamente proteolitici e possiedono una caratteristica attività di dipeptidil-peptidasi.

Le specie Prevotella sono coinvolte nella sinusite cronica, infezioni dell’orecchio medio, ascessi cerebrali, ascessi intra-addominali, e di recente sono state correlate ad alcune malattie autoimmuni. I meccanismi virulenti includono un attaccamento alla mucosa, evasione immunitaria, produzione di proteasi e un’eccessiva produzione di fattori virulenti quando si verifica la transizione del microrganismo da commensale a patogeno.

• Salmonella

Il genere Salmonella include più specie di anaerobi facoltativi. Sono catalasi positivi, ossidasi negativi e fermentanti glucosio, mannitolo e sorbitolo con la produzione di acidi o acidi e gas. Solo S. arizonae è in grado di fermentare il lattosio, e ciò rappresenta un’eccezione piuttosto che una regola. Il gruppo Salmonella è in grado di fermentare il saccarosio, più raramente il ribitolo, e generalmente non forma indolo. Formano un gruppo centrale nella famiglia delle Enterobacteriaceae e sono considerate una causa fondamentale delle malattie di origine alimentare negli esseri umani e una causa significativa di morbilità, mortalità e perdita economica a livello globale.

Alcuni sierotipi (oggi ce ne sono più di 2.500) possono colonizzare regolarmente l’intestino. Le malattie vanno dalla gastrointerite lieve a quella grave, e in alcuni soggetti la malattia invasiva può essere fatale. Le complicazioni a lungo termine come l’artrite reattiva e la sindrome del colon irritabile sono state individuate come esito negativo e come conseguenze della salmonellosi.

• Streptococcus

Il genere Streptococcus appartiene alla famiglia delle Micrococcaceae (phylum Firmicutes), e consiste in 104 specie riconosciute, sia commensali che patogene. Le specie di Streptococci possono essere definite utilizzando lo schema di classificazione di Lancefield, un tipo di classificazione sierotipica. Lo Streptococcus di gruppo A (GAS) include lo Streptococcus pyogenes: si stima che lo Streptococcus di gruppo A sia causa di 240.000 malattie di origine alimentare all’anno.

Anche altri gruppi di Streptococcus sono stati occasionalmente rilevati in malattie di origine alimentare. I sintomi della malattia sono molto diversi dalla maggioranza delle malattie di origine alimentare, dal momento che la malattia non include la gastrointerite ma più comunemente una gola infiammata; le complicazioni includono febbre reumatica acuta e infiammazione renale. Lo Streptococcus viene considerato un agente infiammatorio che causa anche setticemia, endocardite, polmonite e molte infezioni dei tessuti.

• Sutterella

Il genere Sutterella è un genere di batteri anaerobi gram-negativi non formanti spore appartenente alla famiglia Sutterellaceae (Phylum Proteobacteria). I membri del genere Sutterella sono per la gran parte commensali con lieve capacità proinfiammatoria nel tratto gastrointestinale umano. Tuttavia, l’aumento di Sutterella è correlato a diversi disordini della flora intestinale e alle infiammazioni intestinali.

La Sutterella è inoltre correlata alla disbiosi intestinale e a disordini neurologici come autismo, sindrome di Down o altre malattie autoimmuni e infiammatorie come le IBD (malattie infiammatorie intestinali). L’iper-produzione di LPS (lipopolisaccaridi) dovuta all’aumento del genere Sutterella nell’intestino può essere considerata il fattore patogeno principale delle proprietà infiammatorie.

• Alistipes

Il genere Alistipes è un genere relativamente nuovo di batteri isolati principalmente nei campioni clinici. Nonostante sia presente in percentuale minore rispetto ad altri membri del genere del phylum Bacteroidetes nell’intestino, la sua presenza in grande quantità è considerata rilevante nella disbiosi e nelle malattie intestinali. Secondo la banca dati di tassonomia del National Center for Biotechnology Information, il genere comprende 13 specie.

È stato dimostrato che tutte le specie di Alistipes producono sulfonolipidi, che si pensa abbiano capacità infiammatorie. Il genere Alistipes ha delle implicazioni emergenti in molti processi infiammatori, nel cancro al colon e nella salute mentale. La disbiosi intestinale con un alto numero di Alistipes nelle feci sembra avere un ruolo anche in altre malattie del metabolismo, come nella steatoepatite non alcolica, encefalopatia epatica e fibrosi epatica.

Batteri proinfiammatori e antinfiammatori rinvenuti nel microbiota intestinale

• Akkermansia

Akkermansia è un genere di microbi intestinali umani con un ruolo di primo piano nella fisiologia dello strato di muco intestinale ed è associato alla diminuzione della massa corporea e all’aumento della funzione e della salute della barriera intestinale. La relativa abbondanza di A. muciniphila sembra inversamente correlata all’obesità negli esseri umani, ed è stato dimostrato che, nei topi con obesità indotta dalla dieta, allevia la resistenza all’insulina e l’obesità aumentando al tempo stesso la funzione di barriera intestinale.

Si pensa che questa attività sia secondaria ad un’alterazione della produzione microbica di acidi grassi a catena corta (SCFA). Questi studi supportano meccanismi, oltre alla perdita di peso, che migliorano le malattie metaboliche e infiammatorie.

• Bifidobacterium

I bifidobatteri sono considerati microrganismi probiotici che, in generale, sono utili per mantenere adeguati equilibri tra le varie flore in diverse sezioni dell’intestino umano. Alcuni ceppi di Bifidobacterium di origine umana sono in grado di sintetizzare determinate vitamine. Per esempio, tiamina, acido folico, biotina e acido nicotinico sono sintetizzati in quantità apprezzabili da B. bifidum e B. infantis, mentre B. breve e B. longum rilasciano solo piccole quantità di queste vitamine. Queste ultime specie sono produttrici riconosciute di riboflavina, piridossina, cobalamina e acido ascorbico.

Le note proprietà benefiche per la salute associate all’ingestione di Bifidobacterium spp. sono le seguenti: miglioramento della digestione del lattosio, aumento dei bifidobatteri fecali, riduzione dell’attività degli enzimi fecali, colonizzazione del tratto intestinale, prevenzione o cura della diarrea acuta causata da infezioni di origine alimentare, prevenzione o cura della diarrea da rotavirus, prevenzione della diarrea indotta da antibiotici, prevenzione o cura della sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e di malattie infiammatorie intestinali (IBD). Gli altri benefici per la salute attribuiti ai bifidobatteri includono:

• attività contro Helicobacter pylori;
• stimolazione dell’immunità intestinale;
• stabilizzazione della peristalsi intestinale;
• tempo di trasporto ridotto per Salmonella spp.;
• miglioramento dell’immunità a varie malattie;
• soppressione di alcuni tumori;
• riduzione dei livelli sierici di colesterolo;
• riduzione dell’ipertensione.

I membri del genere Bifidobacterium sono tra i primi microbi a colonizzare il tratto gastrointestinale umano e dominano la popolazione batterica intestinale totale nei neonati sani allattati al seno, sebbene questa predominanza diminuisca dopo lo svezzamento. Nel corso della vita adulta, infatti, la popolazione dei bifidobatteri inizia a diminuire, mentre negli anziani spesso si riduce drasticamente fino a scomparire.

• Enterococcus

Gli enterococchi sono un antico genere di batteri dell’acido lattico (LAB) altamente adattati a vivere in ambienti complessi e a sopravvivere a condizioni avverse. Sono onnipresenti, abitano i tratti gastrointestinali di un’ampia varietà di animali, dagli insetti all’uomo. Questo modello diffuso di colonizzazione suggerisce che gli Enterococchi siano stati membri del microbioma intestinale di antichi antenati comuni.

I ceppi di enterococchi possono essere trovati in una varietà di alimenti fermentati, contribuiscono alla maturazione e allo sviluppo dell’aroma di alcuni formaggi o salsicce fermentate, nonché nei probiotici per migliorare la salute umana o animale. La crescita di alcuni ceppi di enterococchi, in particolare E. faecalis e E. faecium, è considerata altamente auspicabile e può svolgere un ruolo importante nel metabolizzare le sostanze nel cibo e nel latte attraverso la proteolisi, la lipolisi e la scomposizione del citrato. Tuttavia, alcuni Enterococchi portano potenziali fattori di virulenza e possono mostrare tratti patogeni.

• Eubacterium

Questo genere è costituito da specie filogeneticamente e – abbastanza di frequente – fenotipicamente diverse, che rendono l’Eubacterium un genere tassonomicamente unico e di difficile comprensione. La capacità di utilizzare il glucosio e gli intermedi di fermentazione del glicano acetato e lattato per formare butirrato o propionato è un punto chiave dell’Eubacterium all’interno delle interazioni trofiche, con il potenziale di avere un forte impatto sull’equilibrio metabolico con un impatto finale sul microbiota intestinale/omeostasi dell’ospite e sulla salute di quest’ultimo.

È infatti ben riconosciuto il suo importante ruolo nell’omeostasi energetica, nella motilità del colon, nell’immunomodulazione e nella soppressione dell’infiammazione nell’intestino. L’Eubacterium spp. esegue anche le trasformazioni degli acidi biliari e del colesterolo nell’intestino, contribuendo così alla loro omeostasi. La disbiosi intestinale e, di conseguenza, una rappresentazione modificata dell’Eubacterium spp. nell’intestino sono stati collegati a vari stati di malattia negli esseri umani.

• Faecalibacterium

Il Faecalibacterium prausnitzii è un batterio Gram-positivo, unico membro del genere Faecalibacterium, che costituisce dal 3% al 5% circa del microbiota fecale umano e può aumentare fino al 15% in alcuni individui. È stato costantemente indicato come uno dei principali produttori di butirrato presenti nell’intestino. Il butirrato ha un ruolo cruciale per la fisiologia intestinale e il benessere dell’ospite.

È la principale fonte di energia per i colonociti e ha proprietà protettive contro il cancro del colon-retto e le malattie infiammatorie intestinali. Un’abbondanza alterata di questo microbo è stata segnalata nelle malattie infiammatorie, come il morbo di Crohn, nonché nei disturbi depressivi, dimostrando il suo ruolo cruciale nella salute umana. Il cambiamento della composizione e della funzione del microbioma intestinale è riportato anche nelle malattie cardiovascolari, come l’insufficienza cardiaca cronica, in cui è stata recentemente dimostrata una diminuzione dell’abbondanza di Faecalibacterium prausnitzii.

• Lactobacillus

I batteri appartenenti al genere Lactobacillus sono membri dei batteri dell’acido lattico (LAB), un gruppo ampiamente definito caratterizzato dalla formazione di acido lattico come unico o principale prodotto finale del metabolismo dei carboidrati. Le specie commensali di Lactobacillus possono ripristinare l’omeostasi nei disturbi intestinali e, pertanto, svolgere un ruolo protettivo contro le malattie infiammatorie. In particolare, le specie di Lactobacillus presenti nell’intestino hanno ricevuto un’enorme attenzione per via delle loro proprietà benefiche per la salute. Sono comunemente usati come probiotici, definiti dalla FAO/OMS come microrganismi vivi che, se somministrati in quantità adeguate, comportano un beneficio per la salute dell’ospite. I probiotici che contengono Lactobacilli sono stati usati terapeuticamente per modulare l’immunità, abbassare il colesterolo, trattare l’artrite reumatoide, prevenire il cancro, migliorare l’intolleranza al lattosio e prevenire o ridurre gli effetti della dermatite atopica, del morbo di Crohn, della diarrea e della stitichezza, nonché della candidosi e delle infezioni del tratto urinario (UTI).

I probiotici Lactobacillus sono stati proposti anche come mezzi per potenziare le difese naturali dell’ospite ripristinando la presenza della normale microflora vaginale. Non tutti i probiotici sono uguali. I probiotici Lactobacillus devono avere la capacità di base di

• aderire alle cellule;
• escludere o ridurre l’aderenza patogena;
• persistere e moltiplicarsi;
• produrre acidi, perossido di idrogeno e batteriocine antagoniste della crescita dei patogeni;
• resistere ai microbicidi vaginali, compresi gli spermicidi;
• essere sicuri e quindi non invasivi, non cancerogeni e non patogeni; e
• coaggregarsi e formare una flora normale ed equilibrata.

• Oxalobacter

Oxalobacter è un genere di batteri anaerobici Gram-negativi che dipendono dal metabolismo dell’ossalato per produrre energia e che colonizzano l’intestino umano. L’O. formigenes svolge un ruolo essenziale nella regolazione del trasporto intestinale netto di ossalato. Si ritiene che la mancanza di O. formigenes nel colon aumenti l’assorbimento intestinale di ossalato, portando ad un aumento dell’escrezione di ossalato urinario, quindi aumentando la probabile incidenza della formazione di calcoli renali. Gli isolati umani di O. formigenes sono suscettibili a molti antibiotici comunemente usati. Di conseguenza, lo stato di colonizzazione potrebbe riflettere lo stato di salute, le abitudini alimentari o l’esposizione agli antibiotici.

Risorse per l’Oxalobacter possono essere latte crudo e yogurt, sottaceti, pomodori, cetrioli, spinaci e piante di dieffenbachia. È stato dimostrato che questo genere, insieme ad alcuni ceppi specifici di Lactobacilli e Bifidobacteria, ha la capacità di degradare l’ossalato presente nell’intestino e di far fronte ai calcoli renali.

• Parabacteroides

Parabacteroides è un genere relativamente nuovo con caratteristiche distintive condivise da altri batteri commensali intestinali. P. distasonis è il ceppo tipo di riferimento per il genere Parabacteroides, noto per il suo ipotetico contributo alla produzione locale di metano antinfiammatorio. Si ritiene che la fermentazione del P. distasonis porti alla produzione di metano. Non è chiaro se la produzione diretta di metano avvenga nel P. distasonis; tuttavia, è noto che il P. distasonis produce idrogeno, anidride carbonica, acido formico, acido acetico, acido carbossilico e acido succinico. Altri microbi possono convertire l’anidride carbonica e l’acido acetico in metano. I batteri acetogeni potrebbero quindi ossidare gli acidi, ottenendo più acido acetico e idrogeno o acido formico. Infine, nelle comunità intestinali complesse, i metanogeni possono convertire l’acido acetico in metano.

Gli studi suggeriscono che il P.distasonis potrebbe persino avere il potenziale per fungere da probiotico per promuovere la salute dell’apparato digerente nel microbioma umano. Tuttavia, altri dati sperimentali mostrano risultati contraddittori: ecco perché il P. distasonis potrebbe avere un ruolo dicotomico a seconda del contesto. Recentemente, è stato anche riportato che i pazienti con psoriasi hanno un microbiota intestinale con una minore abbondanza di Parabacteroides rispetto agli individui sani.

• Ruminococcus

Il genere Ruminococcus è definito come cocchi strettamente anaerobici, Gram-positivi, non mobili che non producono endospore e richiedono carboidrati fermentabili per la crescita. Si tratta di un gruppo di importanti mutualisti microbici intestinali, utili a degradare e convertire i polisaccaridi complessi in una varietà di nutrienti per i loro ospiti. Inoltre, questi batteri hanno sviluppato la capacità di decostruire e utilizzare un’ampia gamma di polisaccaridi vegetali con implicazioni per la salute dell’ospite. L’abbondanza di alcuni batteri commensali (Clostridium cluster XIVa e Clostridium cluster IV, che includono il Ruminococcus) è ridotta nei pazienti con IBD. Anche in questo caso, l’attività è correlata alla loro capacità di produrre butirrato. Pertanto, è stata accentuata l’importanza di una dieta arricchita di fibre per gli individui affetti da IBD, a causa della prevista modulazione della composizione del microbioma intestinale, inducendo un aumento dei batteri produttori di butirrato come il Ruminococcus.

Ruminococcus, Faecalibacterium, Eubacteria, Akkermansia, che producono butirrato e propionato, possono migliorare l’obesità negli individui (gli individui obesi hanno un aumento di batteri non produttori di butirrato come l’E. coli). I taxa produttori di butirrato sono anche ridotti nei soggetti con diabete mellito di tipo 2 (T2DM).

• Coprococcus

I geni del Coprococcus sono cocchi Gram-positivi anaerobici ospitati nell’intestino. Questo gruppo di batteri è anche associato al mantenimento e/o al miglioramento dell’omeostasi microbica nell’ospite mediante interazioni sinergiche con il microbiota endogeno benefico ed è noto per i suoi effetti antipatogeni, agendo per esclusione competitiva, aumento della funzione di barriera epiteliale e/o produzione di composti antimicrobici.

Il microbiota intestinale varia a seconda delle regioni anatomiche, anche perché in ogni tratto possono cambiare:

• fisiologia;
• valore del pH;
• tensione di ossigeno molecolare (O₂);
• velocità del flusso digerente (che rallenta durante il percorso)
• disponibilità di substrato energetico;
• secrezioni intestinali.

L’intestino crasso, ad esempio, è caratterizzato da flussi lenti, pH tendente al neutro e ospita la maggior parte della comunità microbica. Infatti, procedendo lungo il tratto gastrointestinale vi è una riduzione nel numero di specie presenti ma un aumento quantitativo del microbiota: saranno presenti meno specie ma più specializzate e in unità nettamente superiore.

Dati preliminari

• Sindrome del colon irritabile (IBS)

In caso di Sindrome del colon irritabile (Irritable Bowel Syndrom o IBS) sono state osservate significative riduzioni nella concentrazione di batteri della specie Lactobacillus nei campioni fecali di pazienti con IBS rispetto ai controlli sani. Questa minore ricchezza microbica può portare ad una ridotta:

• sintesi di amminoacidi;
• integrità delle giunzioni cellulari;
• risposta infiammatoria.

Queste variazioni suggeriscono che vi sia una debolezza diffusa delle funzioni di barriera epiteliale, che spiega parzialmente i sintomi dell’IBS.

• Morbo celiaco

È stato riscontrato che la disbiosi è collegata a un ambiente infiammatorio nei pazienti celiaci. I pazienti mostrano, rispetto ai soggetti sani, una riduzione delle principali specie benefiche (Lactobacillus e Bifidobacterium) e un aumento di quelle potenzialmente patogene (Bacteroides ed E. coli). Questa può essere una chiave di lettura e di possibile intervento con terapie parallele per aiutare le persone a migliorare la qualità della loro vita.

• Implicazioni extra-intestinali

La relazione mutualistica microbiota-ospite sembra avere un ruolo centrale per molte malattie metaboliche e neurologiche.

Il microbiota, con tutto il suo microbioma, ha un impatto diretto sulla trasmissione nervosa dell’organismo. Esso influenza le nostre emozioni e il nostro comportamento: infatti, gli studi forniscono la prova che il microbioma interagisce con il sistema nervoso centrale.

Recenti studi hanno evidenziato che persone con un microbioma molto diversificato, tendono a costruire relazioni sociali più ampie. Viceversa stress e alterazioni dell’umore sono legati a una ridotta diversità e alterata composizione del microbiota.

È stato osservato in studi con soggetti sani che dopo tre settimane di somministrazione di prebiotici i livelli di cortisolo, comunemente detto “l’ormone dello stress”, erano diminuiti. In altri studi con pazienti con IBS, dopo un mese di integrazione prebiotica, si evidenziava una riduzione dell’ansia.

Recentissimi studi hanno mostrato che la depressione dovuta a eventi di vita stressanti cronici è associata ad un aumento di Enterobacteriaceae, mentre lo stress psicologico è associato a una riduzione di Lactobacilli spp. e un aumento di Escherichia coli e Pseudomonas spp.

Altri fattori che influenzano il microbiota

• Azione degli antibiotici

La somministrazione di antibiotici influenza il microbiota intestinale: essi ne modificano la composizione, incidono nell’abbondanza, diminuzione o scomparsa di alcune specie. L’alterazione della composizione del microbioma dipende diversi fattori: dal tipo di antibiotico, dal periodo di esposizione, dall’azione farmacologica.

Lo stato fisiologico dell’organismo e la composizione del microbiota prima della somministrazione dell’antibiotico inciderà sulla composizione microbiotica a termine del trattamento.

• Microbiota e indice di massa corporea (BMI)

L’Indice di Massa Corporea (Body Mass Index o BMI) è un parametro che fornisce una stima dello stato generale del peso forma. Pur non essendo un indice preciso, in quanto prende in considerazione solo peso corporeo e altezza, può essere utile come parametro di riferimento. Studi hanno evidenziato che alterazioni del microbiota sono strettamente in relazione con fattori legati all’obesità; inoltre ristabilire un microbiota efficiente può avere potenziali implicazioni terapeutiche.

I livelli di BMI possono essere utilizzati come valore predittivo per valutare la disbiosi del microbiota intestinale. Infatti, studi hanno dimostrato che un deperimento del microbiota è correlato all’esaurimento della produzione di Acidi Grassi a Catena Corta (Short Chain Fatty Acids o SCFAs): questo fattore può contribuire alla fisiopatologia dell’obesità. Inoltre è stato osservato che i bambini con BMI normale hanno una maggiore diversità microbica rispetto ai bambini sottopeso.

• Microbiota e attività motoria

È stata studiata anche l’associazione tra la frequenza di esercizio fisico con la composizione del microbiota intestinale in bambini piccoli e adolescenti: è stato riscontrato che l’esercizio quotidiano aumenta la diversità microbica intestinale.

Una maggiore diversità può anche produrre quantitativi maggiori di SCFAs: essi possono aumentare l’espressione di proteine ​​a giunzione stretta negli epiteli del colon per aumentare la resistenza della barriera intestinale. Questa resistenza permette di ridurre la permeabilità della mucosa e di inibire le citochine pro-infiammatorie.

Inoltre un po’ di attività fisica, oltre a migliorare il tono muscolare, migliora anche l’umore aiutando a ridurre lo stress e i suoi effetti sull’intestino.

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• Fase 1 – Alla nascita
• Fase 2 – Durante l’allattamento
• Fase 3 – Durante lo svezzamento
• Fase 4 – Verso l’adolescenza
• Fase 5 – Microbiota dell’adulto
• Fase 6 – Microbiota dell’anziano

Fase 1 – Alla nascita
Essendo l’utero normalmente privo di batteri, pure il neonato risulta privo di batteri; al momento della nascita, e subito dopo comincia la prima colonizzazione ad opera sia dei microrganismi materni che di quelli provenienti dall’ambiente, per lo più microrganismi opportunisti, cui il bambino è esposto (Corynebacteria, Lattobacilli, Micrococci e Propioniobacteria). Successivamente, il consumo di ossigeno da parte di microrganismi aerobi favorisce la crescita anche degli anaerobi (Clostridi, Bacteroides e Bifidobatteri).

Vi sono evidenze circa la presenza di batteri nel tessuto placentare, nel sangue del cordone ombelicale, nelle membrane fetali e nel liquido amniotico di neonati sani senza indicazioni di infezioni o infiammazioni. Ad esempio, il meconio di neonati prematuri nati da madri sane contiene un microbiota specifico, con i Firmicutes come phylum principale e predominanza di stafilococchi, mentre nelle prime feci i più abbondanti sono i Proteobacteria, in particolare specie quali Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, ma anche gli enterococchi.

Esistono chiare differenze nella composizione del microbiota a seconda del tipo di parto.

1. Nei bambini nati conparto naturale le più importanti fonti di inoculo sono il microbiota vaginale e fecale della madre; predominano i generi Lactobacillus (i più abbondanti nel microbiota vaginale ed anche nell’intestino neonatale nei primi giorni), Bifidobacterium, Prevotella, o Sneathia.

Anaerobi, quali i membri dei phyla Bacteroidetes e Firmicutes, non potendo vivere all’esterno dei loro ospiti, farebbero affidamento allo stretto contatto tra genitore e figli per la trasmissione. Infine la trasmissione degli anerobi stretti, data la presenza nell’intestino del neonato di ossigeno, potrebbe avvenire in seguito per mezzo di spore e non direttamente al momento del parto.

2. In caso di parto cesareo, i primi batteri incontrati sono quelli della pelle e dell’ambiente ospedaliero, ed i neonati ospitano un microbiota dominato da specie appartenenti ai generi Corynebacterium, Staphylococcus e Propionibacterium; inoltre, i bambini nati con il cesareo avrebbero:

• una più bassa conta di cellule batteriche nei campioni di feci ad un mese dalla nascita, dovuta soprattutto alla più elevata presenza di Bifidobacterium nei bambini nati con parto naturale;
• una minore diversità batterica;
• un più alto numero di cellule secretrici anticorpi (IgA, IgG ed IgM), il che potrebbe riflettere un’eccessiva esposizione agli antigeni che riuscirebbero ad attraversare la più vulnerabile barriera intestinale.

3. Col partopretermine gli organi del bambino non sono arrivati totalmente a maturazione; i neonati pretermine mostrano una bassa diversità di specie presenti nel microbiota. Possedere un microbiota più diversificato rende il neonato maggiormente pronto a rispondere a un numero maggiore di stimoli 

Il tipo di parto sembra avere influenza anche le funzioni immunitarie nel corso del primo anno di vita, forse attraverso l’influenza esercitata sullo sviluppo del microbiota intestinale; così i bambini nati attraverso il parto cesareo avrebbero un microbiota intestinale maggiormente associato ad un aumentato rischio di malattie, di sovrappeso e obesità nella vita futura, paragonati a quelli che vengono alla luce per via naturale.

Nei primi giorni di vita il microbiota intestinale si assembla progressivamente grazie agli eventi peri-natali, all’alimentazione con il latte materno e al contatto con i batteri presenti sul corpo della mamma.

Un bilanciato processo di assemblaggio del microbiota intestinale nel corso della prima infanzia è un fattore essenziale per la salute del bambino, anche nel corso della vita adulta.

Ad esempio, una elevata abbondanza di Bifidobatteri è cruciale per lo sviluppo e l’educazione del sistema immunitario del neonato e, allo stesso tempo, lo protegge da infezioni da parte di microorganismi patogeni.

Dal quinto giorno di vita in poi il profilo del microbiota inizia a somigliare a quello di un adulto.

I virus, assenti alla nascita, dalla fine della prima settimana di vita raggiungono un numero di circa le 10⁸ unità/grammo di peso fresco di feci.

Fase 2 – Durante l’allattamento
Sebbene considerato sterile, il latte materno contiene un ricco microbiota formato da oltre 700 specie di batteri, dominato da stafilococchi, streptococchi, bifidobatteri e batteri lattici.

Dunque, nei bambini allattati al seno il latte rappresenta una fonte importante per la colonizzazione dell’intestino, ed è stato suggerito che questa modalità di colonizzazione giochi un ruolo cruciale per la salute, in quanto, tra le altre funzioni, potrebbe proteggere il neonato dalle infezioni e contribuire alla maturazione del sistema immunitario.

Il latte materno influenza il microbiota intestinale anche indirettamente, grazie alla presenza di oligosaccaridi con attività prebiotica che stimolano la crescita di gruppi batterici specifici quali stafilococchi e bifidobatteri.

I bambini allattati al seno giungono a contatto con i batteri presenti sia sulla cute della madre che nel latte, che può contenere fino a 10⁹ microbi per litro ingerito. Si forma un microbiota meno complesso dominato da Bifidobacteria, capaci di esercitare un effetto barriera nei confronti di batteri patogeni. Le feci dei neonati allattati al seno sono, infatti, più acide. Predominano Bifidobacterium bifidum e Bifidobacterium breve.

Il tratto gastrointestinale del bambino allattato al seno tra il primo e l’undicesimo mese di vita è colonizzato dai generi Bacteroides ed Escherichia, mentre i Bifidobacteria compaiono e crescono fino a dominare, assieme a Ruminococcus. I bifidobatteri, come Bifidobacterium longum subspecies infantis, sono quindi:

• strettamente correlati all’allattamento al seno;
• tra i meglio caratterizzati fra i batteri commensali benefici;
• probiotici, ossia microrganismi in grado di apportare effetti benefici sulla salute dell’ospite.

La loro abbondanza conferisce benefici anche attraverso un’esclusione competitiva con cui sono di ostacolo alla colonizzazione da parte di patogeni. Ed infatti Escherichia e Bacteroides possono divenire preponderanti se i Bifidobacterium non colonizzano in modo adeguato.

Anche se prima dello svezzamento la dieta del neonato allattato al seno è piuttosto costante, il suo microbiota non lo è altrettanto.

I bambini allattati artificialmente sviluppano subito un microbiota più complesso, simile a quello degli adulti, dominato, oltre che da bifidobatteri, da batteri dei generi Escherichia (ad es. E. coli), Clostridium (ad es. C. difficile), Bacteroides (ad es. B. fragilis) e Lactobacillus che sono presenti in modo significativamente maggiore rispetto a quanto osservato nei bambini allattati al seno.

Fase 3 – Durante lo svezzamento

Durante il primo anno di vita e fino allo svezzamento l’ecosistema intestinale è prevalentemente colonizzato da microrganismi opportunisti, cui il bambino è esposto nel suo ambiente. I primi germi sono spesso aerobi, come lo Streptococcus aureus e gli Enterobatteri, seguiti dagli anaerobi, come gli eubatteri e i clostridi.

I figli di genitori obesi hanno un rischio maggiore di sviluppare obesità, in parte a causa di una predisposizione genetica, in parte delle abitudini alimentari ed ambientali, ma in gran parte a causa del microbiota intestinale.

A 9 mesi, la maggior parte dei bimbi comincia a mangiare cibi solidi e ad avere una dieta complementare. In questa fase, i principali fattori di sviluppo della flora intestinale sono: la quantità di tempo che la madre ha allattato il bimbo e la composizione degli alimenti solidi.

L’introduzione di cibi solidi ad alto contenuto di proteine e fibre ha un forte impatto sulla composizione microbica intestinale. Per questo è molto importante la selezione del tipo di cibo e come viene preparato al momento di darlo ai bimbi.

Fase 4 – Verso l’adolescenza

Dopo lo svezzamento insieme all’introduzione di una dieta solida e alle modificazioni di sviluppo della mucosa intestinale, si realizza, con le caratteristiche di una notevole biodiversità microbica, la transizione della flora intestinale verso il profilo dell’adulto.

In questa fase, una conformazione equilibrata del microbiota intestinale è importante per prevenire la futura insorgenza di disturbi che possono persistere nel corso della vita, come obesità, diabete e altri disordini metabolici.

Quindi i primi 2-3 anni di vita sono il periodo più critico in cui intervenire al fine di ottenere il miglior microbiota possibile così da ottimizzare la crescita e lo sviluppo del bambino.

Fase 5 – Microbiota dell’adulto
Il microbiota tipico del giovane adulto è relativamente stabile nel tempo (comprese le componenti virale, eucariotica e gli Archeobatteri), sino alla vecchiaia, dominato almeno nella popolazione occidentale da specie dei phyla Firmicutes, che rappresentano circa il 60% della comunità batterica intestinale, Bacteroidetes ed Actinobacteria (principalmente con il genere Bifidobacterium), ognuno circa il 10% della comunità batterica, seguiti da Proteobacteria e Verrucomicrobia.

I generi Bacteroides, Clostridium, Faecalibacterium, Ruminococcus ed Eubacterium, costituiscono, assieme a Methanobrevibacter smithii, la grande maggioranza della comunità batterica intestinale dell’adulto.

Il microbiota è sufficientemente simile tra gli individui da permettere l’individuazione di un nucleo microbiomico condiviso.

In un adulto il mantenimento di un profilo sano del microbiota intestinale consente di preservare l’equilibrio del sistema immunitario e del metabolismo energetico, favorendo il benessere della persona e costituendo una importante forma di prevenzione nei confronti di molte patologie locali o sistemiche, nonché di diversi disturbi di lieve e media entità che condizionano il benessere di tutti i giorni. L’equilibrio del microbiota consente, inoltre, di mantenere stabile il proprio stato di salute in situazioni di stress, come in seguito a viaggi, cambiamenti ambientali e nello stile di vita, che indeboliscono le difese dell’organismo.

Il microbiota dell’adulto è composto per il 95% da batteri che possono vivere senza ossigeno (anaerobi) e per il 5% da batteri aerobi (che necessitano di ossigeno per vivere).

Tra i batteri anaerobi si ricordano: Escherichia Coli (vari tipi), enterococchi, batterioidi, bifidobatteri e i clostridi.

I microrganismi aerobi più comuni sono invece: lactobacilli (anaerobi facoltativi), proteus, lieviti, clostridi, stafilococchi (anaerobi facoltativi).

Ogni porzione del tratto gastrointestinale (GI) è colonizzata da una microflora specifica, la cui composizione è il risultato dell’adattamento alle condizioni ambientali locali e delle interazioni di tipo commensalistico o parassitico che si stabiliscono. Le variazioni sono sia quantitative che qualitative. Vari fattori contribuiscono a definire la composizione e la concentrazione microbica nelle specifiche porzioni del tratto GI: il valore del pH, la velocità del transito peristaltico, la disponibilità dei nutrienti, la presenza di enzimi gastrici e di sali biliari, il potenziale di ossidoriduzione all’interno del tessuto, l’età e la salute dell’ospite (malattie e trattamenti), l’adesione, la cooperazione e l’antagonismo batterico, le secrezioni di muco contenenti immunoglobuline, il tempo di transito, la presenza di acidi biliari e degli enzimi digestivi.

Nello stomaco degli individui sani la crescita dei batteri è inibita da un pH basso per cui la carica batterica resta bassa. Gli organismi isolati predominanti sono i lattobacilli, gli streptococchi e i lieviti. La concentrazione di microrganismi aumenta progressivamente lungo il tenue; oltre la valvola ileo-cecale si raggiungono concentrazioni batteriche pari a 10¹¹ – 10¹⁴ UFC/ml (UFC= Unità Formanti Colonie).

Nel duodeno e nell’intestino tenue l’ambiente è acido con il pH tra quattro e cinque. Predominano i lattobacilli e gli streptococchi. Il numero dei batteri nel duodeno è superiore a quello dello stomaco con circa 10²-10⁴ CFU (unità formanti colonia) contro i 10². Il microbiota, in rapporto alla diminuzione della velocità di transito dei contenuti e all’aumento del pH intraluminale, cambia, poi, fortemente dal duodeno all’ileo. Aumenta anche la carica batterica sino a 10⁶-10⁸ CFU.

Nel colon il 99% del microbiota è anaerobio e il microbiota costituisce il 35-50% del volume del contenuto del colon. La popolazione del microbiota del colon raggiunge i 10¹⁰-10¹² CFU. Un adulto, di fatto, può avere intorno ai 10¹⁴ CFU superando, così, in numero le cellule eucariotiche totali di tutto il suo organismo. Nel colon, peraltro, ci sono due fattori associati che contribuiscono alla massima colonizzazione fisiologica: il pH neutro e il più lungo tempo di transito.

La presenza nel colon di un piccolo sottoinsieme del mondo batterico, 9 phyla sui 30 esistenti nel dominio Bacteria, è il risultato di una forte pressione selettiva che nel corso dell’evoluzione ha agito sia sui colonizzatori microbici, selezionando organismi adattati eccezionalmente bene a questo ambiente ed in grado di dominare il processo di colonizzazione, che sulla nicchia intestinale. E tuttavia, ciascun individuo possiede nel proprio intestino una comunità batterica unica. Nonostante la grande variabilità esistente sia riguardo ai taxa presenti che tra gli individui, è stato proposto, ma non da tutti accettato, che nella maggior parte dei soggetti adulti il microbiota intestinale, nella sua componente batterica, possa essere classificato in varianti od “enterotipi” sulla base del rapporto tra l’abbondanza di Bacteroides e Prevotella. Questo sembra indicare che esista un numero limitato di stati simbiotici ben bilanciati, che potrebbe rispondere in maniera differente a fattori quali la dieta, l’età, la genetica e l’assunzione di farmaci. Infine, non bisogna dimenticare che l’intestino degli adulti ospita un’ampia e varia comunità di virus a DNA ed RNA, formata da circa 2000 genotipi differenti, dove però non se ne individua uno dominante, considerando che il virus più abbondante rappresenta solo circa il 6% dell’intera comunità (al contrario di ciò che accade nei neonati dove il genotipo più abbondante rappresenta oltre il 40% dell’intera comunità). La maggior parte dei virus a DNA sono batteriofagi o fagi, ossia virus che infettano i batteri (che sono anche l’entità biologica più abbondante presente sulla terra, con una popolazione stimata di circa 10³¹ unità), mentre la maggior parte di quelli a RNA sono virus vegetali.

Ad ogni modo, per completezza accenneremo alle conoscenze sugli enterotipi,

La composizione del microbiota è condizionata dall’ambiente in cui la persona vive, dal suo stile di vita, ma soprattutto dalla composizione della dieta.

La dieta influisce in maniera determinante sulla selezione dei batteri che compongono la flora intestinale da cui dipende la possibilità o meno di soffrire di alcune malattie del progresso (diabete, obesità, malattie cardiovascolari, etc.).

Lo studio delle abitudini dietetiche ha consentito, al momento, di identificare tre enterotipi (= tipi di composizione del microbiota) prevalenti:

• Enterotipo 1 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Bacteroides e da una maggior produzione intestinale di vitamine del gruppo B e acido ascorbico (vitamina C). Questa tipologia batterica è associata ad un’alimentazione troppo ricca di proteine e grassi di origine animali e povera di fibre; per contro, si dovrebbe assumere una maggior quantità di frutta, verdura e alimenti integrali. L’enterotipo 1 è correlato ad un aumentato stato di infiammazione che può coinvolgere non solo l’intestino, ma anche altri organi.
• Enterotipo 2 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Prevotella e da una maggior produzione di tiamina (vitamina B1) e acido folico (vitamina B9). È associato ad un’alimentazione ricca in carboidrati e correlato ad un aumentato rischio di sviluppare candidosi intestinale. In questo caso è consigliabile moderare il consumo di dolci, zuccheri e alimenti lievitati, preferendo cereali integrali e prodotti privi di lieviti.
• Enterotipo 3 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Ruminococcus e dalla produzione di sostanze coinvolte nella modulazione del sistema immunitario, chiamate citochine. Questo enterotipo è correlato ad un maggior rischio di aumento di peso e di sviluppo di sindrome metabolica. Chi presenta questo tipo di microbiota ha spesso un’alimentazione ricca in zuccheri semplici e dolci; a lui va consigliato di preferire frutta e verdura a basso indice glicemico e cereali integrali.

Pertanto, si potrebbe affermare che, in generale,

• durante l’evoluzione l’organismo umano ha selezionato i generie le specie che meglio potessero sfruttare a loro vantaggio la potenzialità dei substrati provenienti dai cibi.
• il microbioma di un individuo sano è relativamente stabile nel corso degli anni
• più ricco e diversificatoè il microbiota, meglio sarà in grado di fronteggiare le minacce esterne e produrre metaboliti utili per l’organismo
• le dinamiche microbiche intestinalisono fortemente influenzate dallo stile di vita.
• chi segue una dieta occidentale, ricca di carboidrati e proteine ​​animali, ha una prevalenza dell’enterotipo I

La colonizzazione microbica del tratto digerente deriva quindi dall’interazione tra ospite e ambiente. I rapporti che si stabiliscono tra microrganismo e ospite possono essere diversi a seconda del beneficio che ne deriva per l’ospite.

Le specie batteriche si possono distinguere i microrganismi in:

I batteri ricevono dall’ospite i nutrienti di cui hanno necessità per vivere, ma molti sono anche i vantaggi che apportano all’organismo umano.

L’invecchiamento della flora intestinale inizia dopo una determinata età dipendente dalle caratteristiche individuali relative alla dieta, alla razza ed etnia e, infine, alla fragilità.

Fase 6 – Microbiota dell’anziano
Nella senescenza i cambiamenti della dieta, dello stile di vita e il decadimento immunologico determinano un drastico impatto sull’ecologia microbica del tratto gastrointestinale. Il microbiota nell’anziano è caratterizzato da

• bassa biodiversità microbica
• aumento opportunistico di aerobi facoltativi della specie Staphylococcus, Streptococcus, Enterobacteriaceae
• diminuiscono gli anaerobi, come il Clostridium cluster IV e XIV bis e i Bacteroidetes
• bassa presenza di Bifidobacterium
• diminuzione delle specie producenti butirrato

Il butirrato di sodio è il sale sodico dell’acido butirrico, un acido grasso saturo a catena corta (o SCFA, dall’inglese Short Chain Fatty Acids) che esercita interessanti attività nel tratto intestinale, a livello del quale risulta essere un importante elemento per la crescita e la funzione dell’epitelio enterico.

Il butirrato è una sostanza solubile in acqua che viene prodotta nel tratto intestinale –  più precisamente, a livello del colon – in seguito a fermentazione dei residui alimentari (in particolare, delle fibre) ad opera dei batteri che colonizzano naturalmente il nostro intestino.

Esso rappresenta la principale fonte energetica per i colonociti (ossia, le cellule del colon), coprendo gran parte del loro fabbisogno energetico totale; inoltre è responsabile dei processi di rigenerazione e riparazione cellulari, stimola la risposta cellulare locale, mantiene l’integrità della barriera intestinale e può aiutare a mantenere l’equilibrio della flora batterica intestinale, promuovendo la crescita dei cosiddetti batteri buoni e prevenendo la proliferazione di quelli dannosi (come Escherichia coli, Campylobacter, Salmonella).

Al butirrato vengono attribuiti anche effetti antinfiammatori con stimolazione delle citochine antinfiammatorie. Il butirrato può quindi aiutare a prevenire le infiammazioni a livello del colon, inoltre, può aiutare a mantenere una corretta funzionalità della muscolatura intestinale.

Nell’anziano il mantenimento di un microbiota intestinale il più possibile simile ad un profilo “sano” consente di contrastare gli effetti dell’invecchiamento, mantenendo l’organismo in salute. Tuttavia il rapporto Firmicutes/Bacteriodetes diminuisce negli individui ultracentenari nei confronti degli anziani con un range di età fra 65 e 80 anni.

Un microbiota sano è di aiuto nel mantenere un corretto stato nutrizionale e un bilanciato funzionamento del sistema immunitario, esercitando un ruolo adiuvante nel contrastare gli effetti dell’immunosenescenza e dell’infiammazione cronica e generalizzata tipica dell’invecchiamento (inflammaging).

Per quanto la definizione della composizione del microbiota sia complessa, esiste un generalizzato consenso su una riduzione degli anaerobi obbligati ed un aumento, età correlato, degli anaerobi facoltativi inclusi streptococci, stafilococci, enterococci ed enterobatteri con una diminuzione di Bifidobacteria e Lactobacilli.

Un’alimentazione ricca in cereali come frumento, riso, mais, avena, farro, con frutta e verdura fornisce i substrati ideali per la proliferazione di batteri “buoni”, come i lattobacilli e bifidobatteri.

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