Benessere

I batteri intestinali umani fanno sesso per condividere la vitamina B12

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I nutrienti essenziali passano tra le cellule attraverso i “geni che saltano”

Illustrazione di batteri nell’intestino umano.
CREDITO
Darryl Leja, National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health

I tuoi batteri intestinali hanno bisogno di vitamina B12 tanto quanto te. Sebbene il DNA venga solitamente trasmesso da genitore a figlio, una nuova ricerca mostra che i batteri intestinali trasferiscono i geni attraverso il “sesso” per assumere le loro vitamine.

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Senza la vitamina B12, la maggior parte dei tipi di cellule viventi non possono funzionare. Di conseguenza, c’è una forte concorrenza in natura. Un nuovo studio della UC Riverside dimostra che i microbi intestinali benefici condividono la capacità di acquisire questa preziosa risorsa l’uno con l’altro attraverso un processo chiamato sesso batterico. 

“Il processo coinvolge una cellula che forma un tubo attraverso il quale il DNA può passare a un’altra cellula”, ha affermato Patrick Degnan, microbiologo dell’UCR e responsabile dello studio. “È come se due umani avessero fatto sesso e ora hanno entrambi i capelli rossi.”

Gli scienziati conoscono questo processo da decenni e la sua capacità di trasferire quelli che sono noti come “geni che saltano” tra gli organismi. Finora, la maggior parte degli esempi studiati è stata responsabile per aiutare le cellule batteriche a rimanere in vita quando le persone ingeriscono antibiotici.

“Siamo entusiasti di questo studio perché mostra come questo processo non è solo per la resistenza agli antibiotici. Lo scambio genico orizzontale tra i microbi è probabilmente utilizzato per tutto ciò che aumenta la loro capacità di sopravvivere, inclusa la condivisione della vitamina B12″, ha affermato Degnan. 

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Cell Reports. 

In precedenza, Degnan ha lavorato a un progetto in cui lui ei suoi colleghi hanno identificato un importante trasportatore responsabile dell’introduzione della B12 nelle cellule microbiche intestinali. Più recentemente, stava studiando i geni saltatori, cercando di identificare che tipo di informazioni stavano trasferendo. Rapidamente, Degnan riconobbe i trasportatori di vitamina B12 come carico. 

Per dimostrare ciò che sospettavano, Degnan e il suo team hanno mescolato batteri in grado di trasportare B12 e altri che non potevano. Stare insieme su un piatto ha dato ai batteri l’opportunità di formare un tubo chiamato pillus sessuale che ha facilitato il trasferimento. Successivamente, hanno identificato che i batteri precedentemente incapaci di trasportare la B12 erano tutti ancora vivi e avevano acquisito i geni con la capacità di trasportare la B12.

Hanno fatto un secondo esperimento esaminando l’intero genoma dei batteri. 

“In un dato organismo, possiamo vedere bande di DNA che sono come impronte digitali. I destinatari dei trasportatori B12 avevano una fascia in più che mostrava il nuovo DNA che avevano ricevuto da un donatore”, ha detto Degnan. 

Non solo l’esperimento ha avuto successo nelle provette, ma anche nei topi. 

Il tipo di batteri intestinali benefici utilizzati nello studio sono i Bacteroides, che risiedono nell’intestino crasso della maggior parte delle persone. Uno dei loro servizi più importanti per l’uomo è la scomposizione dei carboidrati complessi per produrre energia. 

“Le grandi e lunghe molecole di patate dolci, fagioli, cereali integrali e verdure passerebbero attraverso i nostri corpi completamente senza questi batteri. Li scompongono in modo che possiamo ottenere energia da loro”, ha spiegato Degnan. 

I batterioidi, insieme ad altri batteri, forniscono anche al nostro intestino uno strato barriera che può aiutare a limitare l’invasione degli agenti patogeni. Ad esempio, una precedente ricerca guidata dal coautore Ansel Hsiao, anche lui alla UC Riverside, mostra che alcuni esseri umani hanno comunità di microbi nel loro intestino che li rendono più resistenti al colera. 

Imparare a mantenere sani questi batteri potrebbe anche aiutare le persone, dati gli importanti servizi che svolgono. 

“Non c’è un modo per avere un microbioma sano, ma in generale, avere una comunità diversificata di batteri anaerobici è una cosa salutare e può avere effetti benefici”, ha detto Degnan. 

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