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L’esaurimento del microbioma con antibiotici può influire sul metabolismo del glucosio

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Il professor Satchidananda Panda

Un nuovo studio del Salk Institute ha scoperto che i topi con microbiomi impoveriti dagli antibiotici hanno livelli ridotti di glucosio nel sangue e una migliore sensibilità all’insulina. La ricerca ha implicazioni per la comprensione del ruolo del microbioma nel diabete. Potrebbe anche portare a una migliore comprensione degli effetti collaterali osservati nelle persone trattate con alti livelli di antibiotici. Lo studio è apparso sulla rivista Nature Communications il 20 luglio 2018.

“Questa ricerca è molto eccitante, perché la situazione che abbiamo creato in questi topi è molto simile a quella che subiscono gli umani quando vengono trattati con più antibiotici”, dice Satchidananda Panda, professore del Salk’s Regulatory Biology Laboratory e autore della ricerca. “Ora che sappiamo di questi effetti sul metabolismo del glucosio, possiamo cercare componenti del microbioma che li influenzino.”

Il microbioma è la raccolta di microrganismi che vivono nel corpo di un animale, molti dei quali sono essenziali per la salute. Precedenti studi hanno dimostrato che i topi i cui microbiomi sono carenti in alcuni tipi di batteri hanno maggiori probabilità di sviluppare il diabete. Ci sono anche alcune prove che alcuni microbi possono essere protettivi contro il diabete.

“Molti scienziati che conducono esperimenti su microbiomi con topi usano antibiotici per eliminare i batteri prima del loro intervento”, dice Amir Zarrinpar, un assistente professore all’Università di San Diego. “Dimostriamo che tale compensazione ha un enorme effetto sul metabolismo del topo, quindi alcuni effetti metabolici possono essere attribuiti a questo esaurimento piuttosto che all’intervento.”

I ricercatori non hanno deciso di esaminare specificamente come la deplezione indotta da antibiotici influenzi i livelli di glucosio. Volevano osservare i ritmi circadiani (24 ore) del metabolismo del topo quando il microbioma è esaurito. Questo tipo di ricerca viene spesso fatto con topi allevati in ambienti privi di germi.

“Dato che non avevamo accesso a questi topi senza germi, abbiamo deciso di ridurre il microbioma utilizzando antibiotici comuni dalla clinica”, dice Panda. Gli investigatori hanno usato un cocktail di quattro diversi antibiotici nei topi per farlo. “Questa debolezza – non avendo il giusto tipo di topi – è diventata una forza che ci ha permesso di fare questa scoperta inaspettata”, dice Panda.

Dopo aver trattato i topi, gli investigatori hanno osservato che c’era una grande diminuzione della diversità di microrganismi presenti nelle loro budella, come previsto. Quando hanno osservato il metabolismo dei topi, hanno scoperto che erano in grado di eliminare il glucosio dal loro sangue molto più rapidamente del previsto.

Ulteriori studi hanno dimostrato che il tessuto del colon nei topi agisce come una sorta di lavandino per il glucosio – assorbendo lo zucchero in eccesso e quindi riducendo i suoi livelli nel sangue. Questo comportamento si adattava all’osservazione secondo cui i topi avevano colon notevolmente ingranditi.

I ricercatori hanno poi scoperto che questi cambiamenti metabolici erano in realtà correlati ai mutamenti nella funzionalità epatica e agli acidi biliari che venivano rilasciati dal fegato. I topi non hanno avuto cambiamenti nella composizione del grasso corporeo o in quello che hanno mangiato – le due cose normalmente influenzano il metabolismo del glucosio e sono note per svolgere un ruolo nel diabete di tipo 2 negli esseri umani.

“Non stiamo suggerendo che il diabete di tipo 2 sia trattato con antibiotici”, spiega Panda.

Zarrinpar aggiunge: “È semplicemente interessante vedere che c’è un modo in cui il microbioma può essere manipolato per produrre l’alto livello di ormoni che rendono il corpo più sensibile all’insulina”.

I prossimi passi sono di osservare come si verificano i cambiamenti nel fegato e quale componente del microbioma sta influenzando i mutamenti. “Forse potremmo trovare modi per sostenere la crescita di alcuni microbi intestinali e indurre questi cambiamenti nella regolazione del glucosio negli esseri umani”, conclude Panda. “Ora siamo un passo più vicini alla traduzione di questa ricerca”.

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