Il microbiota intestinale è ormai considerato come parte integrante del corpo umano. A sua volta, l’uomo viene concepito come un “super organismo” costituito da milioni di cellule procariotiche e da cellule eucariotiche. Essere umano e microbiota vivono in uno stato di simbiosi, frutto dei processi co-evolutivi tra i due partner. L’essere umano e la comunità di microrganismi che lo colonizzano vengono considerati come un “olobionte”.
L’intestino umano è un “giardino segreto” che ospita diverse migliaia di microrganismi, che formano una comunità nota con il termine di microbiota intestinale, caratterizzata da una importante variabilità. In un individuo, circa 150-170 specie microbiche traggono benefici dall’ambiente intestinale, sfruttando la grande biodisponibilità di nutrienti per la loro crescita. D’altro canto, questi batteri espletano numerose azioni benefiche per l’uomo, assumendo un ruolo protettivo, metabolico e strutturale.

Caratteristiche del microbiota intestinale

Il microbiota intestinale è una realtà estremamente dinamica e ben adattata alla propria nicchia ecologica. Infatti, grazie al vasto arsenale enzimatico a disposizione, i batteri intestinali sono in grado di utilizzare i nutrienti disponibili in questo ambiente. Inoltre, hanno la possibilità di esporre strutture extracellulari per aderire alle pareti intestinali e sono in grado di eludere i batteriofagi presenti in questo ambiente.
Esiste una relazione di tipo commensale tra microbiota e ospite, secondo la quale uno dei due partner trae beneficio dall’altro, mentre quest’ultimo risulta indifferente, e di tipo mutualistico, secondo la quale entrambi i partner traggono beneficio l’uno dall’altro.
La continua pressione selettiva presente nell’ambiente intestinale permette di mantenere sotto controllo la comunità batterica intestinale che, d’altro canto, si è evoluta per essere altamente specializzata nella colonizzazione di tale nicchia ecologica.

Composizione e variabilità del microbiota

Il microbiota intestinale comprende sia procarioti, che eucarioti, achea, specie virali e anche parassiti.
Per quanto riguarda i batteri, che sono i membri predominanti della comunità microbica intestinale, i Phyla più diffusi sono: Firmicutes, Bacteroidota, Actinobacteria, Proteobacteria, verrucomicrobia, Fusobacteria e Cyanobacteria.
I Bacteroidota e i Firmicutes costituiscono insieme circa il 90% della popolazione batterica totale. Le specie batteriche dei Bacteroidota appartengono prevalentemente ai generi Bacteroides e Prevotella, mentre entro i Firmicutes troviamo rappresentanti dei generi Clostridium, Eubacterium e Ruminococcus.

Il concetto di enterotipo

A partire dal 2011, è stato proposto all’interno della comunità scientifica il concetto di enterotipo, inteso come cluster batterico diffuso a livello della popolazione. Inizialmente sono stati individuati tre diversi enterotipi. L’Enterotipo di tipo 1 è dominato da membri dei Bacteroides e caratterizzato da una forte abilità saccarolitica e proteolitica. Questo enterotipo è in grado di sintetizzare molecole come biotina, riboflavina, ascorbato etc…
Nell’Enterotipo di tipo 2 domina invece il genere Prevotella e comprende batteri con una forte attività degradativa nei confronti di glicoproteine come le mucine (molecole che formano uno strato di muco protettivo a livello della barriera intestinale). I batteri che compongono l’enterotipo 2 sono spesso coinvolti nella sintesi di tiamina e folati. L’Enterotipo di tipo 3 è caratterizzato dalla dominanza del genere Ruminococcus, caratterizzato dalla capacità di degradare mucina e dalla presenza di molti trasportatori di zuccheri a livello di membrana plasmatica.
Il concetto di enterotipo è ancora oggi oggetto di dibattito entro la comunità scientifica a causa dell’elevata variabilità interindividuale del microbiota intestinale, che rende difficile l’identificazione di un “microbiota tipo” comune e largamente diffuso all’interno della popolazione. D’altra parte, alcuni ricercatori hanno proposto più di tre enterotipi per la descrizione della comunità microbica intestinale umana.

Microbiota intestinale ed età

Il microbiota intestinale rimane abbastanza stabile nel corso della vita di un individuo, ad accezione della prima infanzia e del periodo dell’anzianità.
L’infante ha infatti un’alimentazione molto diversa rispetto quella degli adulti e questo influenza pesantemente la co posizione della comunità batterica intestinale. In seguito allo svezzamento e con l’introduzione di cibi solidi e una dieta variegata, a partire dai 3-4 anni, il bambino comincia a sviluppare un microbiota intestinale simile a quello dell’adulto, che rimarrà stabile per gran parte della vita (a meno di fenomeni perturbanti, come ad esempio trattamenti antibiotici prolungati). Subirà poi una semplificazione nel corso dell’ultima fase della vita, andando spesso incontro ad un alterato equilibrio della comunità microbica, noto con il termine di disbiosi intestinale.
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Microbiota intestinale e area geografica

Differenze a livello della comunità microbica intestinale sono state riscontrate in popolazioni provenienti da diverse aree geografiche e con diversi stili di vita. Un esempio lampante è costituito dalla popolazione degli Hazda (popolo della Tanzania composto da cacciatori e raccoglitori che hanno pochi contatti con le realtà urbane) comparata con la popolazione italiana che vive in zone urbanizzate. Il microbiota degli Hazda è risultato essere ricco in batteri appartenenti al genere Prevotella, Treponema e Bacteroides. In particolare, il genere Prevotella risulta essere favorito dall’introduzione di zuccheri complessi tipici delle diete di società non industrializzate. Dal punto di vista funzionale, questa comunità microbica possiede la capacità di degradare un ampio spettro di carboidrati complessi, fibre vegetali e aminoacidi ramificati.
Dall’altra parte, la popolazione italiana proveniente da aree urbanizzate, ha mostrato di possedere un microbiota con un importante resistoma, ovvero geni per la resistenza nei confronti di diverse molecole antimicrobiche. Inoltre, la diversa alimentazione delle popolazioni occidentali, ricca in grassi, amminoacidi e latticini, promuove lo sviluppo dei generi Faecalibacterium, Ruminococcus, Bifidobacterium, Bacteroides.

Il microbiota intestinale si conferma essere una realtà estremamente dinamica e complessa, influenzata da centinaia di diversi fattori e strettamente connessa con il nostro stato di salute.
Un continuo studio in questo ambito, sicuramente permetterà una comprensione profonda del ruolo del microbiota nella salute umana e in molte malattie. Il tutto potrà essere d’aiuto nella formulazione di migliori strategie di intervento terapeutico in patologie che costituiscono una vera e propria sfida per la medicina moderna.

Bibliografia:

Adak, Atanu, and Mojibur R Khan. “An insight into gut microbiota and its functionalities.” Cellular and molecular life sciences : CMLS vol. 76,3 (2019): 473-493. doi:10.1007/s00018-018-2943-4 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30317530/