FLORA BATTERICA INTESTINALE FUNZIONI E DISFUNZIONI NEL CONTROLLO

FLORA BATTERICA INTESTINALE FUNZIONI E DIS-FUNZIONI NEL CONTROLLO DEL PESO CORPOREO E PATOLOGIE CORRELATE Luca Giannotti, Farmacista territoriale – Bari Il microbiota intestinale (fig. 1) è un ecosistema complesso caratterizzato da una dinamica e reciproca interazione con l’ospite. Esso svolge funzioni cruciali per la salute, quali: digestione di carboidrati complessi di origine vegetale, produzione di vitamine e acidi grassi a corta catena, interazione con il sistema immunitario, regolazione di alcune vie di segnalazione extracellulare e competizione con organismi patogeni o opportunisti. Si stima che circa il 70% dei microrganismi che compongono l’ecosistema gastrointestinale non sia coltivabile in laboratorio. Per tale ragione non si può prendere in considerazione il microbiota prescindendo dal suo microbioma, ossia l’insieme dei genomi e geni che si riscontrano nei membri dello specifico microbiota. Lo sviluppo e l’utilizzo di tecniche molecolari “culture-indipendent”, basate sulla sequenza del gene dell’RNA ribosomiale 16 S (fig. 2), contribuisce ad una caratterizzazione completa ed esaustiva del microbiota. E’ uno dei motivi per cui oggi si parla sempre di più di metagenomica. Indaga una sorta di dimensione trascendente, super-organica, che emerge dall’interazione dell’organismo umano con i propri “micro-ospiti” [1]. Proprio la metagenomica ha consentito di effettuare delle correlazioni tra il microbioma intestinale, l’equilibrio energetico e l’obesità nell’uomo. RICERCHE E RISULTATI Numerosi recenti studi [2] dimostrano che variazioni nel microbioma dei membri di una determinata comunità si associano all’insorgenza dell’obesità. Nell’intestino umano vivono, in simbiosi mutualistica, microbi che scindono macronutrienti indigeribili dal corredo enzimatico. Viene ipotizzato che una flora batterica in grado di digerire meglio gli alimenti della dieta determinerebbe l’assorbimento di un maggior numero di calorie, a parità di quelle ingerite, e contribuirebbe quindi allo sviluppo di obesità. Essa è il risultato di un bilancio energetico cronicamente positivo (introito calorico maggiore del dispendio energetico). Dall’analisi del DNA microbico emerge che l’intestino di topi ob/ob (fig. 3) è più ricco di Firmicuti che di Bacteroidi (fig. 4). Inoltre il genoma microbico presente nel loro intestino è più ricco di geni codificanti per enzimi polisaccaridolitici (assenti nel genoma dei topi). In conclusione, nell’intestino di topi geneticamente obesi, la flora microbica presenta una più efficiente attività digestiva che consente una migliore estrazione calorica del cibo ingerito. Tali germi, se trasferiti nell’intestino di un animale privo di flora batterica inducono un significativo aumento della massa grassa. Il microbiota, quindi, è in grado di modificare diverse specie di lipidi nel siero, tessuto adiposo e fegato, con particolare riguardo verso trigliceridi e fosfatidilcolina. Fig. 1: Anatomia del sistema immunitario intestinale. Fig. 2: 16 S r. RNA Secondary Structure. Fig. 3: Topo ob/ob (a sinistra) obeso perché carente di leptina per mutazione del suo gene e topo dello stesso ceppo normoleptinemico (a destra). Fig. 4: Bacteroides (a sinistra) batteri gram-negativi, anaerobi, possono essere mobili oppure immobili a seconda della specie; Firmicutes (a destra) batteri gram-positivi, caratterizzati dalla presenza di peptidoglicano che conferisce una notevole durezza alla cellula. OBIETTIVI CONCLUSIONI Strategie capaci di modificare il microbiota intestinale, spostando l’equilibrio verso le specie dei bifidobatteri, eviterebbero gli effetti deleteri di disfunzioni metaboliche indotte da una dieta ricca di grassi. Rendere la flora batterica intestinale di soggetti obesi meno efficiente nell’affiancare le attività digestive, rappresenterebbe un ulteriore strumento nella difficile battaglia al calo di peso; così come renderla ancora meno incline all’attività digestiva, nei soggetti obesi che hanno ottenuto un soddisfacente dimagrimento, contribuirebbe ad evitare l’ormai molto frequente guadagno ponderale. La strada della manipolazione terapeutica del microbiota intestinale dell’uomo in condizioni di obesità, anche mediante tecniche di biologia molecolare [3], consentirà di ottenere futuri successi in ambito nutrizionale, garantendo comunque al paziente di utilizzare, quale arma vincente, la sua stessa flora microbica intestinale. Occorre mettere a punto strategie in grado di compiere le modificazioni del microbiota intestinale fin qui indicate, nel modo più “naturale” possibile. Sarà necessario un lavoro di équipe (medico specialista, biologo-nutrizionista, farmacista preparatore) per garantire dei “probiotici” fatti con ceppi sicuri per la salute; avere microrganismi che arrivino vivi e vitali nel tratto terminale dell'intestino; conferire un beneficio fisiologico; contenere microrganismi “buoni”, in quantità tale da garantire questi effetti. [1] Metagenomica. Presentazione Dr. ssa Carlotta De Filippo – Dip. di Farmacologia Pre-Clinica e Clinica – Università di Firenze. “Human Genome Project” – Oak Ridge National Laboratory. [2] “The core gut microbiome, energy balance and obesity” P. J. Turnbaugh and J. I. Gordon Center for Genome Sciences, Washington University School of Medicine, St Louis, MO 63108, USA. J Physiol 587. 17 (2009) pp. 4153– 4158 “Gut microbiota and its possible relationship with obesity” - Mayo Clin Proc. • April 2008; 83(4): 460 -469 • www. mayoclinicproceedings. com “A core gut microbiome in obese and lean twins” - Nature. 2009 January 22; 457(7228): 480– 484. doi: 10. 1038/nature 07540. [3] Probiogenomica: nuova disciplina che seleziona i batteri definiti utili per la salute dell'uomo. Il primo ad applicarla è il laboratorio di ricerca dell'Università degli Studi di Parma guidato da Marco Ventura in collaborazione con Parmalat. Le immagini riprodotte, pur essendo parzialmente modificate e adattate alle esigenze della presentazione, non possono essere divulgate in quanto sono protette da copyright dalle case editrici e dagli autori delle stesse. Il farmacista preparatore assicurerà queste caratteristiche e soprattutto utilizzerà specifici ceppi, oppure aggiungerà taluni prebiotici rispetto ad altri, in relazione alle esigenze nutrizionali del paziente in esame.