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Mappato il catalogo del batteri digestivi nell'essere umano

Il microbioma intestinale ha meno segreti. Un gruppo di ricercatori del Mit di Boston ha redatto un enorme catalogo dei batteri che vivono nel tratto digestivo dell’uomo, con quasi ottomila ceppi identificati. Un database disponibile per tutti coloro che volessero scoprire di più dell’universo di microbi presenti nell’organismo. La mole di informazioni è notevole e tra l’altro dà “la possibilità di capire in che modo il nostro stile di vita modella il nostro microbioma intestinale e il metabolismo”, ricorda Mathieu Groussin, fra gli esperti coinvolti nello studio.

Microbioma, in salute e in malattia

Negli ultimi decenni il campo del microbioma è diventato uno dei settori più indagati dalla ricerca scientifica. Diversi studi hanno approfondito i suoi vari aspetti e il potenziale ruolo svolto per il metabolismo e il benessere ma anche per l’insorgenza di malattie. Nel microbioma coesistono poi batteri ‘buoni’ e batteri che invece sono nemici dell’organismo, ad esempio quelli che favoriscono l’infiammazione. Tra i vari temi si è a lungo approfondito il legame tra microbioma intestinale e malattie infiammatorie intestinali, sindrome del colon irritabile, infezione da C. difficile ma anche tra microbioma e allergie o diabete.

“C’è molto fermento nel campo di ricerca del microbioma poiché sono state indicate delle associazioni tra questi microrganismi e lo stato di salute e le malattie. Ma ancora non è del tutto chiaro il motivo di queste associazioni, qual è il meccanismo e quali sono le funzioni dei batteri che ne permettono l’associazione con le patologie”, ricorda Eric Alm, fra gli autori dello studio pubblicato su Nature Medicine.

Per microbioma si intende più precisamente oltre ai microrganismi, anche il loro patrimonio genetico e le interazioni che intrattengono con l’ambiente. E i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology di Boston e Broad Institute di Cambridge (Stati Uniti) hanno osservato non solo la composizione dei microbi ma anche il loro genoma grazie a tecniche molto sofisticate.

Sono stati coinvolti novanta soggetti provenienti dall’area di Boston da cui sono stati raccolti dei campioni fecali. In particolare si sono rivelate preziose le analisi svolte su una dozzina di soggetti che avevano fornito i campioni regolarmente per due anni. In questo modo c’è stata l’opportunità di caratterizzare la popolazione dei microbi in maniera più attenta e tenendo conto delle sue variazioni nel tempo. Gli strumenti all’avanguardia hanno poi permesso di isolare batteri del tratto digestivo precedentemente non individuati.

Genomi completi e parziali

In tutto sono stati isolati 7758 ceppi da sei maggiori phyla di batteri che dominano il tratto gastrointestinale. Di 3632 ceppi i ricercatori hanno sequenziato l’intero genoma mentre dei microrganismi restanti ne hanno sequenziato solo una parte. Analizzare il modo in cui le popolazioni di microbi variano nel tempo in un singolo organismo-ospite ha permesso ai ricercatori di scoprire inedite interazioni tra i ceppi.

In un caso si è visto ad esempio che tre ceppi correlati di Bacteroides vulgatus vivono insieme nello stesso ospite e tutti sembravano essersi originati e separati da un ceppo comune nell’ospite stesso. In un altro caso un ceppo di Turicibacter sanguinis era in grado di rimpiazzare completamente e grosso modo da un giorno all’altro un ceppo correlato della stessa specie: “È la prima volta che abbiamo un’idea di queste diverse dinamiche”, sottolinea Alm.

Sono state fornite anche diverse informazioni sui metaboliti presenti in gran quantità nei campioni di feci. Le variazioni negli aminoacidi erano intimamente legate a quelle dei microbi nel corso del tempo in un singolo individuo. Tuttavia le differenze nella composizione delle popolazioni di microrganismi erano associate alle variazioni dei livelli degli acidi biliari che aiutano la digestione.

Il prossimo passo del team di ricerca sarà studiare il microbioma di soggetti che vivono in zone non industrializzate per i quali – come ricordano gli stessi scienziati – ci si aspetta che dieta e microbioma siano diversi in larga misura da quelli che vivono nelle società industrializzate; per questi ultimi il cambio di stile di vita nel corso dei secoli può aver pregiudicato infatti la biodiversità del loro microbioma.

 

Foto: Pixabay

di red.
Pubblicato il 05/09/2019