Il microbiota intestinale è un complesso mondo che, nel corso della storia evolutiva, ha sviluppato importantissime relazioni col suo ospite, diventando di fondamentale importanza per il suo benessere e per la sua salute.
Gli scienziati affermano che il microbiota intestinale nel corso degli anni co-evolve con l’essere umano, portando allo sviluppo di interazioni che portano benefici ad ambo le parti.
Vediamo insieme quali sono le principali funzioni metaboliche svolte dal microbiota intestinale.
Metabolismo di fibre alimentari
L’uomo, tramite l’alimentazione, ingerisce alcuni polisaccaridi complessi, come la lignina, l’amido resistente, i frutto-oligosaccaridi (FOS) e i galatto-oligosaccaridi (GOS). Queste molecole non vengono però assorbite, poiché le cellule umane non possiedono gli enzimi necessari per tale scopo. Il microbiota intestinale possiede un vero e proprio “arsenale enzimatico” in grado di degradare questi zuccheri complessi in monomeri più semplici. Parlando di numeri, analizzando il patrimonio genetico del microbiota, sono state trovate 153 sottofamiglie di glicoside idrolasi, 106 famiglie di glicosil-transferasi e molto altro ancora!
Alcuni batteri metabolizzano queste sostanze tramite processi fermentativi, andando a produrre poi metaboliti come gli SCFA (acidi grassi a corta catena) come il formato, l’acetato, il propionato, il butirrato, etc… Si registra anche la produzione di gas, come il metano e l’idrogeno e di piccole quantità di acidi organici, come il lattato e il succinato.
Gli SCFA , particolare, rivestono un importante ruolo metabolico. L’acetato in circolo nel flusso sanguigno funge da fonte energetica per alcuni tessuti periferici. Il butirrato, invece, risponde alla domanda energetica dei colonociti, le cellule che si ritrovano nel colon. In aggiunta, il butirrato è in grado di stimolare il sistema endocrino, influenzando la produzione della leptina da parte degli adipociti e agendo anche sulla produzione del GLP (Glucagon-Like-Peptide), coinvolto nella sensazione di fame. (Del GLP e dell’influenza del microbiota intestinale sul sistema endocrino ne abbiamo già parlato in questo articolo.)
Metabolismo delle proteine e degli amminoacidi
L’arsenale enzimatico del microbiota intestinale conta anche un buon numero di peptidasi e proteasi. Ciò permette il metabolismo anche di sostanze proteiche non utilizzate dall’ospite. I ricercatori hanno evidenziato come un certo tipo di alimentazione, e di conseguenza la biodisponibilità di certi nutrienti, possa influenzare la composizione del microbiota intestinale. Una dieta ricca di carne favorisce la presenza di specie batteriche appartenente al genere Bacteroides e Clostridia a discapito di specie come Bifidobacterium adolescentis. Al contrario, una dieta ricca di latticini promuove la presenza di bifidobatteri e lattobacilli, che a loro volta scoraggiano l’insorgenza di specie patogene come Bacteroides fragilis e Clostridium perfringens.
Metabolismo dei lipidi
Una dieta ad alto contenuto di grassi induce generalmente uno stato di disbiosi a livello del microbiota intestinale, favorendo l’insorgenza di uno stato infiammatorio nei tessuti adiposi. Evidenze sperimentali suggeriscono che una dieta di questo genere causi una diminuzione di specie appartenenti al phylum dei Bacteroidota, promuovendo l’insorgenza di Firmicutes e Proteobacteria. Facendo un trapianto di microbiota di topi obesi in topi germ-free (ovvero topi privi di microbiota intestinale) è stato osservato lo sviluppo di un fenotipo obeso nei topi trapiantati, sottolineando il ruolo del microbiota nella generazionedi tale fenotipo nell’animale.
Polifenoli
I polifenoli sono un gruppo di metaboliti secondari prodotti da diverse piante e si dividono in due macro categorie: i flavonoidi e i non-flavonoidi. Spesso queste sostanze sono coniugate a residui di zucchero, costituendo una forma inattiva del composto. Il microbiota intestinale è in grado di scindere il legamene tra polifenolo e zucchero, convertendo così il metabolita secondario nella sua forma attiva. I polifenoli nella loro forma attiva rivestono importanti ruoli benefici per la salute umana: sono infatti coinvolti nella detossificazione di alcune sostanze e sono in grado di limitare la crescita di batteri patogeni, come Clostridium perfringens.
Questi sono solamente alcuni dei ruoli giocati dal microbiota intestinale per la nostra salute. Questa comunità microbica risulta inoltre essere fondamentale anche nella risposta immunitaria. Ma di questo ne parleremo in un altro articolo!
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