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La straordinaria influenza dei microbi intestinali nel nostro sistema immunitario

Le condizioni autoimmuni e allergiche come la malattia di Crohn, la sclerosi multipla o il diabete di tipo 1 un giorno potrebbero essere trattate con i microbi nell’intestino?

All’interno del tuo intestino c’è un collettivo di batteri, funghi e virus noto come microbiota intestinale.

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Sorprendentemente, iniziano a svilupparsi immediatamente dopo la nostra nascita. Con i batteri di mamma che colonizzano rapidamente il nostro corpo e l’intestino, nel giro di poche settimane il tratto gastrointestinale è carico di microbi.

Questa vasta comunità di microrganismi vive nel nostro corpo e sono fondamentali per il funzionamento di parti del nostro corpo. In realtà, questi microrganismi sono così rilevanti da esserlo a pari delle cellule nel nostro corpo .

Un intestino pieno

Quando si tratta del nostro intestino, il microbiota è principalmente costituito da batteri, sebbene ci siano anche funghi e virus.

Il nostro intestino contiene miliardi di queste cellule batteriche in qualsiasi momento e uno dei loro compiti è quello di produrre vitamine essenziali che il nostro organismo non può produrre, come da B1 a B12 , acido folico, vitamina K e tiamina.

Un’altra importante funzione di questi microbi è la loro influenza sul sistema immunitario . Questa è la prima linea di difesa dell’organismo contro le infezioni. Il sistema immunitario ci mantiene anche sani eliminando le nostre cellule quando diventano malate.

Negli ultimi anni, i microbi nel nostro intestino sono stati al centro di intense ricerche. Ciò che è emerso sono forti connessioni tra la nostra salute e la presenza o l’assenza di gruppi specifici di microbi intestinali.

I nostri microbi, noi stessi: il ruolo chiave dei batteri intestinali nell’immunità è adeguato alle specie ospiti. Credito: Harvard Medical School

Microbi intestinali e sistema immunitario

Sarkis Mazmanian è professore di microbiologia al California Institute of Technology. Studia come i microbi intestinali influenzano la nostra salute da oltre 15 anni.

“Il microbiota intestinale nelle persone varia da individuo a individuo”, afferma Sarkis.

“Un nuovo concetto è emerso nella biomedicina secondo cui l’equilibrio delle diverse specie batteriche nell’intestino può influenzare l’attivazione o meno del sistema immunitario.

“Questo è importante, perché un sistema immunitario iperattivo può provocare danni e sintomi ai tessuti nel tempo”, aggiunge.

“Si ritiene che sia alla base della causa di molti disordini autoimmuni, infiammatori e allergici nell’uomo.”

Sarkis ritiene che la colonizzazione con batteri con proprietà antinfiammatorie potrà prevenire o addirittura curare molte malattie in futuro.

Amico o nemico?

Al centro di un sistema immunitario efficace c’è un delicato equilibrio chimico che aiuta le cellule immunitarie a identificare gli amici dai nemici. I batteri intestinali sono attori importanti in questo equilibrio. Prendono la fibra che mangi e la digeriscono, trasformandola in molecole più piccole.

Un gruppo di queste molecole sono acidi grassi a catena corta (SCFA) , una parte cruciale della nostra salute gastrointestinale. Gli SCFA possono influenzare una serie di cellule e funzioni all’interno del corpo, portando a cambiamenti nella funzione immunitaria dell’intestino.

Questi SCFA influenzano anche un’altra importante cellula immunitaria: le cellule T regolatorie.

Le cellule T sono gli informatori del sistema immunitario, che dicono al tuo corpo come rispondere agli agenti patogeni o ai germi invasori.

Gli SCFA prodotti dai batteri intestinali interagiscono con le cellule T e possono influenzare il loro comportamento, inducendoli ad attaccare o risparmiare cellule.

Overdrive del sistema immunitario nel diabete di tipo 1

Il microbiota intestinale è stato anche collegato al diabete di tipo I, una malattia autoimmune che colpisce più di 150.000 australiani.

Questa condizione impedisce al corpo di produrre abbastanza insulina perché il proprio sistema immunitario sta attaccando le cellule pancreatiche incaricate di questo compito.

In uno studio, i ricercatori hanno alimentato i topi con una serie di diete speciali che sono state fermentate dai microbi intestinali. A seconda della dieta, ciò ha portato alla produzione di grandi quantità di acetato o butirrato, due SCFA comuni prodotti dai batteri intestinali. Questi SCFA sembravano proteggere i topi dal diabete.

“La cosa straordinaria di questo studio è stata che questi SCFA sono stati protetti dal diabete a così tanti livelli”, afferma Charles Mackay, professore di immunologia alla Monash University.

Gli SCFA influenzano anche un altro aspetto complesso della nostra biologia: il nostro epigenoma.

Microbioma intestinale umano. Credito: Armando Hasudungan con CSIRO

Il legame epigenetico

Lavorando silenziosamente a fianco del nostro genoma, l’epigenoma è un vasto repertorio di etichette chimiche poste su molecole di DNA che regolano la funzione di molti geni.

Chiamate modificazioni epigenetiche, queste sostanze chimiche funzionano quasi come un cappotto. Quando vengono posizionati su parti del DNA o proteine ??associate, condizionano la loro funzione.

Una conseguenza diretta delle modifiche epigenetiche è che i geni possono essere attivati ??o disattivati ??e gli studi hanno dimostrato che gli SCFA possono influenzare queste modifiche.

In uno studio del 2016, i ricercatori hanno scoperto che l’alimentazione dei topi con una dieta occidentale – ricca di grassi e zuccheri ma povera di fibre – ha avuto conseguenze epigenetiche. Questi topi hanno mostrato livelli significativamente più bassi di Bacteroidetes e una maggiore quantità di Firmicutes (due tipi comuni di batteri intestinali) rispetto ai topi nutriti con una dieta ricca di fibre.

“Gli SCFA, in particolare il butirrato, possono influenzare l’espressione di alcuni geni che hanno un grande impatto sulla biologia”, spiega Charles.

Altri studi hanno stabilito un legame tra il microbiota intestinale, l’epigenetica e l’insorgenza di condizioni come malattie infiammatorie intestinali, problemi immunitari e persino il cancro.

Il nostro microbioma è unico

Sappiamo che è importante mantenere il nostro intestino in salute, ma una delle maggiori sfide deve ancora essere risolta: come possiamo farlo?

“L’attuale stato dell’arte nella ricerca sul microbioma non fornisce modi ampiamente validati per migliorare il microbioma”, afferma Charles.

“Ciò è in gran parte dovuto al fatto che è necessario svolgere più lavoro, ma è probabile che non si verifichi un intervento uniforme per tutti”.

Tuttavia, alcuni modi sicuri per migliorare la salute dell’intestino e del resto del corpo sono di seguire una dieta sana, ricca di fibre e povera di grassi, zuccheri e cibi trasformati, come spiegato dal CSIRO . Inoltre, esercitare e dormire bene sono un modo sicuro per migliorare l’intestino e la salute generale.

Autore KARL GRUBER

Karl è un biologo evoluzionista e un comunicatore scientifico, appassionato della bellezza dietro la scienza.

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