I microbi intestinali aiutano a convertire le diete a basso contenuto proteico in uno stato metabolico che brucia i grassi.

Il tessuto adiposo nel corpo umano si divide principalmente in bianco (accumulo energetico), bruno (produzione di calore) e beige (forma intermedia adattabile). Il tessuto adiposo bianco (WAT) accumula energia sotto forma di trigliceridi e funge da riserva; quello bruno (abbondante nei neonati) brucia calorie per generare calore, mentre il beige è un tipo di grasso “reclutabile” presente all’interno del tessuto bianco che si converte in bruno (processo di browning, imbrunimento) per aumentare il dispendio energetico (termogenesi). Il bianco è quindi una riserva passiva; il beige è metabolicamente attivo e difende dalle malattie metaboliche: stimolato da fattori come il freddo o l’esercizio, si attiva per bruciare calorie, comportandosi in modo simile al tessuto bruno.

Ora un gruppo di ricercatori dello Human Biology Microbiome Quantum Research Center e della Keio University ha dimostrato come specifici microbi intestinali siano in grado di interpretare la dieta e successivamente guidare la conversione del tessuto adiposo bianco in grasso beige, una forma metabolica attiva di grasso che brucia energia invece di immagazzinarla. Lo studio, pubblicato su Nature, ha anche identificato le vie molecolari che collegano questi aspetti dell’assunzione di proteine dietetiche, il metabolismo microbico e la risposta dell’ospite alla combustione dei grassi.

I risultati mostrano, in modo meccanicistico, come i microbi intestinali siano in grado di agire come mediatori importanti dei segnali alimentari e come questi batteri siano in grado di produrre segnali che plasmano il metabolismo dell’ospite.

Una delle vie microbiche responsabili della trasmissione dei segnali alimentari all’ospite coinvolge batteri intestinali che modificano gli acidi biliari, molecole che hanno un ruolo importante nella regolazione del metabolismo. Questi acidi biliari modificati dai microbi attivano un recettore chiamato FXR nelle cellule progenitrici adipose, favorendo lo sviluppo delle cellule grasse beige. Un secondo percorso riguarda il metabolismo dell’azoto microbico, in cui alcuni batteri producono ammoniaca che viaggia verso il fegato e stimola la produzione dell’ormone metabolico FGF21, che a sua volta aiuta a guidare il beiging adiposo. Insieme, questi segnali favoriscono l’attività del sistema nervoso simpatico e, in ultima analisi, attivano la risposta adiposa.

Lo studio

Per individuare i microbi coinvolti, il team di ricerca internazionale ha utilizzato modelli murini gnotobiotici e approcci di coltura microbica sviluppati presso Bio2Q. Isolando ceppi batterici sia da topi che da esseri umani, i ricercatori sono stati in grado di identificare i consorzi microbici minimi capaci di innescare la risposta di imbrunimento durante un’alimentazione a basso contenuto proteico.

Utilizzando campioni di microbiota umano, è stato dimostrato che la risposta di imbrunimento richiede la collaborazione di due gruppi di batteri: quattro ceppi produttori di ammoniaca e cinque ceppi modificatori degli acidi biliari. Insieme, queste funzioni generano i segnali necessari per indurre il programma di combustione dei grassi.

Quando i topi privi di germi hanno ricevuto questi consorzi batterici e sono stati poi sottoposti a una dieta a basso contenuto proteico, hanno mostrato un aumento della formazione di tessuto adiposo beige, una maggiore espressione dei geni termogenici, un miglioramento del metabolismo del glucosio e una riduzione dei lipidi circolanti.

Questi risultati suggeriscono che i microbi intestinali fungono da interfaccia importante e attiva tra la dieta e la fisiologia dell’ospite, mediando i cambiamenti nella disponibilità di nutrienti e trasformando tali cambiamenti in segnali ormonali e metabolici.

Poiché per innescare questo processo metabolico sono necessari numerosi microrganismi, a condizione che svolgano le attività funzionali chiave richieste per la risposta, questi risultati suggeriscono che il metabolismo microbico nel suo complesso, piuttosto che la presenza di specifiche specie batteriche, potrebbe essere il fattore critico che modella le interazioni tra dieta e microbiota. Comprendere queste relazioni potrebbe aiutare i ricercatori a progettare terapie microbiche in grado di migliorare la salute metabolica o di potenziare gli effetti degli interventi dietetici.

Tanoue T, Nagayama M, Roochana AJA, Zimmerman S, Ashenberg O, Jain T, Igarashi R, Sasajima S, Takeshita K, Hetherington N, Okahashi N, Ueda M, Konishi M, Nakayama Y, Minoda A, Skelly AN, Minokoshi Y, Pucci N, Mende DR, Arita M, Yamamoto H, Watanabe S, Miura K, Behie SW, Suda W, Sato T, Atarashi K, Matsushita M, Kajimura S, Plichta DR, Saito M, Xavier RJ, Honda K. Microbiota-mediated induction of beige adipocytes in response to dietary cues. Nature. 2026 Mar 4:10.1038/s41586-026-10205-3. doi: 10.1038/s41586-026-10205-3. Epub ahead of print. PMID: 41781619; PMCID: PMC13051337.