Che cos’è il microbiota intestinale?
Argomento molto attuale e che assume notevole importanza alla luce di sempre nuove ricerche, è quello che riguarda microbiota e microbioma intestinale.
Per microbiota si intende la comunità di tutti i microrganismi viventi (funghi, batteri, protozoi e virus) che popolano il tratto gastrointestinale di ogni animale, con centinaia di generi diversi di batteri e più di mille filotipi diversi. La quantità stimata nei mammiferi è di circa 10-14 miliardi di cellule microbiche che sono circa 10 volte maggiori rispetto alle cellule dell’organismo ospitante.
Per questo viene anche definito come organismo ed è impensabile che non giochi un ruolo fondamentale nell’equilibrio dell’ospite.
Con il termine microbioma, invece, intendiamo l’insieme complesso dell’espressione genica di tali microorganismi.
Ogni individuo ha una composizione del microbioma unica, nonostante ci siano numerose similitudini tra individui che vivono in condizioni epidemiologiche simili.
Nonostante questa unicità, i prodotti finali metabolici del microbioma gastrointestinale sono simili tra gli individui.
I geni identificati nel microbioma, circa 3,3 milioni, rappresentano il patrimonio genetico variabile e la sua grande capacità di adattarsi alle esigenze evolutive mutevoli nel tempo, lo ha fatto definire adattoma. Secondo molti autori, l’adattoma è stato fondamentale nell’evoluzione dell’uomo e degli animali.
I phila più rappresentativi sono rappresentati da Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria, Spirochete, e Fusobatteri che costituiscono quasi il 9
9% di tutta la flora intestinale di cani e gatti.
Phyla meno abbondanti sono Tenericutes, Verrucomicrobia, Cianobatteri e Chloroflexi.
I microbi intestinali mettono in atto diversi meccanismi di aiuto per l’ospite:
- creano barriera difensiva contro gli agenti patogeni
- aiutano nella scomposizione dei nutrienti presenti nella dieta per poi produrre energia
- forniscono metaboliti nutrizionali per le cellule intestinali
- svolgono un ruolo nella regolazione del sistema immunitario dell’ospite
Si può quindi constatare che esiste una cooperazione tra organismo ospite e “organismo” microbiota.
Ancora non è possibile stabilire e definire un microbiota “normale” poiché ogni individuo ha un pool di microoganismi, acquisiti fin dalla nascita, che subisce modificazioni nel corso del tempo come risposta ad eventi, fisiologici, parafisiologici e patologici, esempi ne possono essere l’invecchiamento, variazioni alimentari e malattie.
La colonizzazione dell’individuo avviene fin dalla nascita e varia anche in funzione del tipo di parto (cesareo o naturale) o fattori ambientali (nascita all’aperto, in famiglia, presenza di altri animali).
Alcuni passaggi fisiologici, sono fondamentali, come lo svezzamento: durante il passaggio dall’alimentazione lattea a quella semisolida e solida si ha abbondanza di Bacteroidetes che degradano i polisaccaridi e di Fusobacteria che fermentano proteine e aminoacidi producendo SCFA.
La ricchezza delle specie microbiche nel microbiota dei cuccioli aumenta progressivamente da 2 giorni fino alle 52 settimane mentre nei cani di età compresa tra 3 mesi e 12 anni sono stati osservati pochi o addirittura nessun cambiamento; questo potrebbe suggerire, come accade nell’uomo, che la biodiversità del microbiota dei cuccioli aumenta durante il periodo postnatale, si stabilizza pochi mesi dopo lo svezzamento e poi diminuisce lentamente una volta anziani.
Questo sottolinea l’importanza della fase prenatale per quanto riguarda la madre ma, ancor di più, della fase neonatale in quanto il microbiota basale si forma nei primi 4-6 mesi e viene definito come core microbiome.
Il rapporto tra dieta e microbiota è centrale ed è di vitale importanza per l’instaurarsi della tolleranza orale che influenza la suscettibilità dell’individuo a disturbi immunitari come l’atopia o le IBD.
Le malattie gastrointestinali possono avere diverse cause tra le quali, le più frequenti di origine microbica sono:
- colonizzazione di patogeni
- disbiosi (alterazione dell’omeostasi del normale microbiota)
- alterata comunicazione tra sistema immunitario intestinale e microbiota
La disbiosi è definita come un’alterazione strutturale del microbiota sia a livello di composizione che di funzionalità (eccesso di patobionti, riduzione o perdita di batteri commensali ad azione benefica, perdita selettiva di alcuni ceppi specifici, alterazione del profilo microbiotale aderente alla mucosa etc.).
Le disbiosi sono frequentemente associate a malattie gastrointestinali sia acute che croniche come le malattie infiammatorie intestinali (IBD).
Questo perché possono portare ad un’alterata funzione della barriera intestinale, a danni dei microvilli e degli enterociti, ad un aumento della competizione per le sostanze nutritive e le vitamine, e ad un’aumentata deconiugazione degli acidi biliari.
Le famiglie batteriche comunemente depauperate durante la malattia gastroenterica sono Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, e Faecalibacterium, importanti produttori di acidi grassi a catena corta (Short Chain Fatty Acids – SCFA), che svolgono un ruolo importante nel mantenimento della salute gastrointestinale: la loro diminuzione porta alla diminuzione di SCFA come acetato e butirrato che può compromettere la capacità dell’ospite di regolare una risposta immunitaria intestinale. E’ dimostrato negli esseri umani che, ad esempio, il Faecalibacterium prausnitzii è costantemente ridotto in corso IBD; questo batterio produce metaboliti con proprietà anti-infiammatorie, regolando la secrezione di Interleuchina 12 (IL-12) e Interferone gamma (IFNγ) e aumentando l’Interleuchina 10 (IL-10).