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Quanto è importante il microbioma intestinale? Esso può dipendere dalla vostra genetica

126475_webUno studio sui topi collega i fattori genetici ai batteri digestivi e condizioni come il diabete e l’obesità.

I nostri microbiomi – i batteri che vivono nell’apparato digerente – svolgono un ruolo importante per la nostra salute. Gli scienziati di tutto il mondo stanno studiando terapie che manipolano il microbioma, tra cui i probiotici (come le colture batteriche presenti nello yogurt), prebiotici (fibre commestibili destinate a promuovere i batteri benefici), antibiotici e trapianti di microbi da persone sane.

I ricercatori del Joslin Diabetes Center ora stanno facendo luce su come il successo di tali trattamenti del microbioma possono essere influenzati da fattori genetici del soggetto da trattare.

Nel lavoro pubblicato online oggi dal Journal of Clinical Investigation , un team di ricercatori Joslin ha riferito circa i risultati di esperimenti fra tre ceppi di topi geneticamente diversi (due strettamente correlati  e uno più lontano). Essi hanno scoperto che dare gli antibiotici ai topi ha prodotto effetti molto diversi sui loro microbiomi intestinali, nonché sulla sensibilità all’insulina, l’infiammazione dei tessuti e corrispondenti funzioni metaboliche come il glucosio nel sangue, a seconda del background genetico del topo.

“Il potenziale l’implicazione della nostra ricerca è che il background genetico fa una grande differenza nella risposta al cambiamento del microbioma intestinale, non solo nei topi, ma anche pure negli esseri umani in cui tali trattamenti vengono utilizzati per le malattie del tratto gastrointestinale e metaboliche”, afferma C. Ronald Kahn, direttore accademico del Joslin e professore di medicina presso la Harvard Medical School.

“La nostra ricerca suggerisce che alcune persone sono geneticamente più suscettibili agli effetti del microbioma rispetto ad altri, e i trattamenti che modificano il microbioma fanno una grande differenza in alcuni ma non in altri”, spiega Kahn. “Così la comprensione di questi fattori genetici può svolgere un ruolo importante nel predire l’utilità di terapie microbioma per l’obesità e le malattie metaboliche nella prospettiva temporale”.

Tra i tre ceppi di topi che sono stati studiati, un ceppo è incline al diabete e obesità, un secondo è incline all’obesità ma non diabete, e un terzo non è soggetto alle due condizioni. I topi sono stati alimentati con dieta ad alto contenuto di grassi, le quali elevano le possibilità di sviluppo delle due predette condizioni. Successivamente, sono stati dati uno dei due tipi di antibiotici comunemente utilizzati in medicina, uno viene assorbito nel flusso sanguigno e l’altro no, ciascuna delle quali aveva un effetto diverso sul microbioma.

I ricercatori hanno scoperto che nei topi inclini sia per l’obesità che diabete, il trattamento con antibiotici non solo ha cambiato il microbioma intestinale, ma migliorato il metabolismo dei topi – abbassando il glucosio nel sangue, riducendo l’infiammazione dei tessuti e aumentando la segnalazione dell’insulina. Ma negli altri due tipi di topi, i cambiamenti nel microbioma non hanno portato questi cambiamenti positivi nel metabolismo.

Molti dei cambiamenti metabolici nel topi inclini sia per l’obesità che diabete potrebbero essere duplicati con il trasferimento di microbi intestinali di topi trattati con antibiotici per topi privi di normali microbi intestinali. Tale constatazione supporta l’ipotesi che gli effetti antibiotici sul microbioma, piuttosto che altri meccanismi biologici, guidano i cambiamenti metabolici, Kahn dice.

Avviando il rilevamento delle variazioni nel metabolismo tra i topi, i ricercatori hanno scoperto che un grande fattore è stato dato da come i topi hanno risposto a cambiamenti nel metabolismo degli acidi biliari. Gli acidi biliari sono molecole secrete dal fegato nell’intestino, le quali aiutano l’assorbimento dei grassi, Kahn spiega. Inoltre, batteri nell’intestino modificano chimicamente gli acidi biliari in forme che vengono riassorbite nel flusso sanguigno e aiutano a rispondere alle infiammazioni.

L’impatto degli antibiotici sul metabolismo degli acidi biliari varia tra i tre ceppi di topi, il che spiega in parte il motivo per cui i diversi ceppi visualizzano differenti risposte nell’infiammazione dei tessuti, segnalazione dell’insulina e altre funzioni metaboliche. “Così abbiamo mostrato, utilizzando questi modelli animali, un collegamento tra il cambiamento del microbioma e la mutazione dell’infiammazione, che contribuisce all’insulino-resistenza”, spiega Kahn.

I ricercatori del Joslin stanno seguendo ora uno studio più dettagliato di come gli acidi biliari e altri metaboliti (piccole molecole) sono coinvolti nel controllo del metabolismo.

“Gli acidi biliari sono solo la punta di un iceberg”, dice Kahn. “La ricerca continua ci ha portato a identificare centinaio di metaboliti umani che cambiano molto in risposta a dieta e antibiotici. Stiamo cercando di rintracciare esattamente ciò che questi metaboliti sono, come potrebbero influenzare la sensibilità all’insulina, e sono importanti regolatori del glucosio nel sangue o nell’aumento di peso, i due fattori che vogliamo veramente migliorare nei pazienti a rischio di diabete di tipo 2 “.

Il team ha anche esaminato come questi metaboliti modificati potrebbero influenzare i comportamenti clinici che vanno dai comportamenti alimentari alla depressione e ansia, afferma.

Nel momento in cui questi meccanismi sono meglio compresi, i ricercatori saranno in grado di prevedere in più efficace quali pazienti risponderanno in modo migliore ai trattamenti del microbioma, Kahn dice. “Se siamo in grado di identificare le persone che hanno più probabilità di trarre benefici dal cambiamento del microbioma, potremmo far fare un salto di qualità nella lotta contro il diabete tipo 2”, suggerisce.