I microbi intestinali hanno bisogno di nutrirsi e, quando l’apporto di fibre è limitato, possono iniziare a nutrirsi del muco della mucosa intestinale

I microbi intestinali hanno bisogno di nutrirsi e, quando l’apporto di fibre è limitato, possono iniziare a nutrirsi del muco della mucosa intestinale protettiva che riveste l’intestino. I ricercatori hanno scoperto che le fibre possono inibire questo processo, mentre le proteine ​​vegetali indigeribili aiutano i microbi a produrre composti più benefici.

Gli alimenti vegetali potrebbero quindi riprogrammare segretamente la flora batterica intestinale, e un tipo di proteina vegetale spesso trascurato potrebbe essere quasi altrettanto importante quanto le fibre.

Le diete a base vegetale favoriscono la salute in diversi modi, apportando benefici all’intestino, al sistema immunitario, al metabolismo e al sistema cardiovascolare. Parte di questi effetti positivi deriva dalla promozione di una flora batterica intestinale diversificata. Gli scienziati sanno da tempo che le fibre alimentari contribuiscono a questi benefici perché i microbi intestinali ne facilitano la digestione. Le piante contengono anche “fitochimici” colorati che le proteggono dalle minacce ambientali e possono influenzare la salute umana. Ciononostante, i ricercatori stanno ancora studiando a fondo come i batteri intestinali elaborano i numerosi componenti degli alimenti vegetali e come queste interazioni producano effetti benefici.

Due studi condotti da Jenna AbuSalim e dal direttore Joshua Rabinowitz del Ludwig Princeton offrono nuove prospettive su questo processo. Uno è apparso sul numero corrente di Proceedings of the National Academy of Sciences , mentre l’altro è stato pubblicato su Nature Metabolism a giugno. Il primo studio ha scoperto che le fibre vegetali e alcune proteine ​​vegetali possono modificare il metabolismo microbico in modo da aumentare i metaboliti benefici e ridurre quelli dannosi. Il secondo ha dimostrato che diversi metaboliti biologicamente importanti, solitamente attribuiti ai microbi intestinali, possono essere prodotti in quantità considerevoli anche dal metabolismo dei mammiferi.

Come gli alimenti vegetali modificano i metaboliti intestinali

Nello studio pubblicato su PNAS , Rabinowitz, AbuSalim e i loro colleghi hanno esaminato come gli alimenti di origine vegetale influenzino i metaboliti fenolici. I batteri intestinali producono questi composti quando digeriscono gli amminoacidi tirosina e fenilalanina, ma i metaboliti risultanti possono avere effetti molto diversi sulla salute.

Il fenilpropionato e l’acido ippurico si formano quando i batteri metabolizzano la fenilalanina e sono associati alla salute intestinale e al mantenimento di un peso corporeo sano. Al contrario, il p-cresolo solfato e il fenolo solfato derivano dalla tirosina e sono stati collegati a esiti peggiori nei pazienti oncologici, nonché a tossicità sistemica nelle persone affette da malattie renali.

“I nostri studi hanno dimostrato che sia le fibre che le proteine ​​indigeribili di origine vegetale – che chiamiamo ‘proteine ​​che imitano le fibre’, o Prif – spostano l’equilibrio dei metaboliti fenolici dalla forma dannosa derivata dalla tirosina a quella salutare derivata dalla fenilalanina”, ha affermato AbuSalim.

Le fibre sono da tempo riconosciute come una componente importante di una dieta sana, ma le proteine ​​vegetali indigeribili hanno ricevuto molta meno attenzione. AbuSalim, Rabinowitz e i loro colleghi hanno scoperto che queste proteine ​​vengono elaborate dai microbi intestinali e possono alterare sia la composizione del microbiota che il metabolismo dell’ospite. Agendo in sinergia con le fibre vegetali indigeribili, possono anche modificare l’attività metabolica dei batteri intestinali in modo da favorire la produzione di fenoli benefici.

Per risalire all’origine di questi composti, i ricercatori hanno etichettato le proteine ​​con isotopi stabili (non radioattivi) e ne hanno seguito la digestione nell’intestino del topo. Hanno scoperto che i fenoli “cattivi” venivano prodotti quando i batteri consumavano le proteine ​​dell’ospite, comprese le proteine ​​presenti nel rivestimento mucoso dell’intestino. I fenoli “buoni”, al contrario, provenivano quasi interamente da proteine ​​indigeribili presenti nella dieta (Prif).

Le fibre hanno ridotto la degradazione batterica della mucosa intestinale, diminuendo di conseguenza la produzione di fenoli dannosi. Prif ha aumentato la quantità di proteine ​​alimentari che raggiunge i microbi intestinali, fornendo loro più materiale per produrre i fenoli benefici.

Ripensare all’origine dei metaboliti intestinali

Lo studio pubblicato su Nature Metabolism si è concentrato sulle origini dei metaboliti del fenolo e dei metaboliti dell’indolo, prodotti dall’amminoacido triptofano. Come i fenoli, anche gli indoli sono oggetto di studio per il loro possibile valore terapeutico.

I metaboliti dell’indolo sono stati collegati a una vasta gamma di malattie, tra cui le malattie infiammatorie croniche intestinali, i disturbi neurodegenerativi e il cancro. Nella ricerca sul cancro, è stato riscontrato che influenzano processi come la metastasi tumorale e le risposte immunitarie antitumorali.

Gli scienziati avevano generalmente ipotizzato che fenoli e indoli fossero prodotti esclusivamente dai batteri intestinali. AbuSalim, Rabinowitz e i loro colleghi hanno deciso di mettere alla prova questa ipotesi. I ricercatori si sono concentrati in particolare sugli approcci dietetici e probiotici che potrebbero aumentare i metaboliti indolici benefici. Tuttavia, queste strategie potrebbero dover essere riconsiderate se il metabolismo dei mammiferi, anziché i microbi, fosse responsabile di gran parte di ciò che circola nell’organismo.

Utilizzando la tecnica del tracciamento isotopico in topi, ratti e cellule umane, i ricercatori hanno scoperto che il metabolismo dei mammiferi è in grado di produrre autonomamente numerosi metaboliti indolici e fenolici. Tra questi, figurano composti importanti come l’indolo-3-lattato e l’indolo-3-acetato.

Nei topi, i livelli circolanti di questi metaboliti sono rimasti elevati anche dopo che il trattamento antibiotico ha alterato il microbiota. Un andamento simile è emerso nei campioni prelevati da pazienti in terapia antibiotica, compresi i pazienti oncologici. Allo stesso tempo, i metaboliti prodotti esclusivamente dai microbi, tra cui l’indolo-3-propionato e il p-cresolo solfato, sono diminuiti dopo il trattamento antibiotico.

 Nuovi spunti per terapie basate su dieta e microbioma

Nel loro insieme, i due studi forniscono un quadro più chiaro dell’origine e del processo di produzione dei metaboliti del fenolo e dell’indolo. I risultati potrebbero influenzare lo sviluppo di terapie mirate ad aumentare o diminuire i livelli di specifici metaboliti.

Inoltre, forniscono dettagli importanti alla comprensione di come la dieta interagisce con il microbioma. Sapere quali alimenti influenzano specifici prodotti microbici potrebbe in futuro aiutare i ricercatori a progettare interventi dietetici, probiotici o metabolici più precisi.

AbuSalim JE, MacArthur MM, Gupta M, Roichman A, Hunter CJ, Keber FC, Chatterjee S, Moussavi M, Barouei J, Wühr M, Sulakhe D, Lehmann CJ, Donia MS, Rabinowitz JD. Digestion-resistant proteins support the healthy metabolite profiles associated with plant-based diets. Proc Natl Acad Sci U S A. 2026 Aug 11;123(32):e2605226123. doi: 10.1073/pnas.2605226123. Epub 2026 Jul 27. PMID: 42507910; PMCID: PMC13462596. AbuSalim JE, Olszewski K, Youssef S, Mitchell SJ, Hunter CJ, Little J, Sidebottom A, Boyer JA, Knutson SD, Samarah LZ, MacArthur MR, Henneberg AL, Ryseck RP, Opitz CA, MacMillan DWC, Donia MS, Pamer EG, Imam S, Lehmann CJ, Odenike O, Rabinowitz JD. Host metabolism can produce many indoles and phenols independently of the microbiome. Nat Metab. 2026 Jul;8(7):1528-1544. doi: 10.1038/s42255-026-01550-8. Epub 2026 Jun 23. PMID: 423