Il termine microbioma indica il corredo genetico dei microrganismi che popolano il nostro organismo mentre con il termine microbiota si indicano le specie dei diversi microorganismi.

Il microbiota intestinale sta ad indicare l'insieme dei microorganismi (batteri, virus, funghi e protozoi) che popolano l'ultimo tratto del nostro apparato digerente ed è formato da oltre 1014 microorganismi, tra i quali i batteri sono i più rappresentati (1).

Sebbene sia stato recentemente dimostrato che il microbiota intestinale umano possa essere suddiviso in molteplici enterotipi, i diversi generi condividono un'elevata uniformità funzionale (2) che non è influenzata dalle caratteristiche dell'ospite quali, sesso, età, nazionalità e massa corporea (3).

La maggior parte dei microorganismi si trova nella parte distale dell'apparato digerente, dove la loro biomassa supera le 1011 cellule/g (4). La popolazione batterica di questo tratto contribuisce a mantenere l'ospite in salute, grazie all'attività svolta, quali la biosintesi di vitamine e aminoacidi essenziali così come la produzione di prodotti metabolici da alimenti non digeriti dal piccolo intestino (5).

Numerosi studi hanno analizzato la composizione e il ruolo del microbioma intestinale in diverse patologie ed è stata dimostrata la diretta correlazione tra l'alterazione del microbioma e patologie quali intestino irritabile, infiammazioni della pelle come psoriasi e dermatite atopica, artrite autoimmune, diabete di tipo II, obesità, aterosclerosi (6).

L'obesità è riconosciuta come un disordine multifattoriale che è il risultato dell'interazione dell'ospite e dei fattori ambientali, che si verificano quando l'apporto energetico supera il dispendio energetico nel tempo. Il microbiota intestinale ha un ruolo importante nell'omeostasi energetica e studi metagenomici confermano che il microbiota intestinale nei soggetti obesi è più efficiente nel recuperare l'energia dagli alimenti rispetto a quello presente nei soggetti magri (7).

Anche per questo, il microbiota intestinale è sempre più considerato come un "organo metabolico" che influenza notevolmente il metabolismo dell'organismo (8). Secondo questo punto di vista, è plausibile supporre che le differenze nel microbiota intestinale possano essere collegate all'omeostasi energetica, prevedendo quindi che individui obesi e magri abbiano una composizione microbiota diversa, con differenze misurabili nella capacità di estrarre energia dal cibo e di immagazzinare tali energie come il grasso (9).

Sulla base di queste considerazioni, si ritiene che i cambiamenti nella composizione microbica intestinale siano un importante fattore causale nello sviluppo dell'obesità (10).

Ma quali sono gli organismi più comuni nel microbiota intestinale umano? I più rappresentati appartengono al ceppo dei Firmicuti gram-positivi e al phyla Bacteroidetes gram-negativo, con molti altri phyla, inclusi gli Actinobacteria, Fusobacteria e Verrucomicrobia, che sono presenti a livelli sottodominanti.
Numerosi studi hanno dimostrato come l'obesità sia caratterizzata anche da un alterato rapporto tra Bacteroidetes e Firmicutes, con un incremento significativo di quest'ultimi (11, 12, 13).

Koliada et all hanno dimostrato la stretta correlazione tra BMI e presenza dei diversi ceppi batterici; uno studio condotto su 61 individui adulti sani, ha dimostrato la crescente concentrazione del ceppo Firmicutes a discapito del phyla Bacteroidetes, all'aumentare del valore di BMI (14).

Ricerche più recenti suggeriscono che l'impatto del microbioma intestinale sull'obesità sia più complesso rispetto al solo equilibrio dei diversi ceppi batterici e sia dovuto ad un equilibrio tra dieta, pre e probiotici, antibiotici e altri fattori (15). Una recente pubblicazione a firma di autori italiani ha evidenziato come l'integrazione della dieta con simbiotici preparati utilizzando ceppi selezionati (Lactobacillus gasseri) determini una riduzione di peso e un'azione antiinfiammatoria significativa (16).

Altre interessanti pubblicazioni, hanno dimostrato a livello sperimentale la trasmissibilità del fenotipo obeso legato alla capacità acquisita del microbiota di aumentare la capacità di assorbire energia dalla dieta dell'ospite (17).

In conclusione, un sempre maggior numero di evidenze scientifiche suggerisce che il microbioma intestinale ha un impatto significativo sulla nostra salute, giocando un ruolo fondamentale in molte patologie, tra le quali l'obesità. La dieta determina importanti modificazione a livello del microbiota; per questo, in un processo mirato a combattere l'obesità, è necessario rivolgere molta attenzione a questi aspetti, strettamente correlati.

BIBLIOGRAFIA

  1. Gill SR, et all Metagenomic analysis of the human distal gut microbiome. Science. 2006 Jun 2; 312(5778):1355-9
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  8. Guinane CM, Cotter PD Role of the gut microbiota in health and chronic gastrointestinal disease: understanding a hidden metabolic organ. Therap Adv Gastroenterol. 2013 Jul; 6(4):295-308
  9. Turnbaugh PJ, Gordon JI The core gut microbiome, energy balance and obesity. J Physiol. 2009 Sep 1; 587(Pt 17):4153-8
  10. Sonnenburg JL, Bäckhed F Diet-microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016 Jul 7; 535(7610):56-64
  11. Sweeney TE, Morton JM The human gut microbiome: a review of the effect of obesity and surgically induced weight loss. JAMA Surg. 2013 Jun; 148(6):563-9.
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  13. Barlow GM, Yu A, Mathur R Role of the Gut Microbiome in Obesity and Diabetes Mellitus. Nutr Clin Pract. 2015 Dec; 30(6):787-97.
  14. Koliada A et all Association between body mass index and Firmicutes/Bacteroidetes ratio in an adult Ukrainian population. BMC Microbiol. 2017 May 22;17(1):120
  15. John GK, Mullin GE The Gut Microbiome and Obesity. Curr Oncol Rep. 2016 Jul;18(7):45
  16. Ferrarese R1, Ceresola ER, Preti A, Canducci F. Probiotics, prebiotics and synbiotics for weight loss and metabolic syndrome in the microbiome era. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018 Nov;22(21):
  17. Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon J An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006 Dec 21; 444(7122):1027-31