microbiota

L’intestino, il microbiota, e il nostro sé

12-aprile-2018

Il microbiota è l’insieme di batteri, virus e altri micro organismi che vivono “nel” nostro corpo. La continua interazione di questi con le attività dell’organismo arriva però a mettere in crisi il concetto di identità biologica dell’individuo. Lo spiegano i biologi Manuela Monti e Carlo Alberto Reidi su La Lettura dell’8 aprile, in un articolo di cui riportiamo un estratto.

Il nostro corpo ospita miliardi e miliardi di organismi viventi appartenenti alle più diverse specie di gruppi animali, batteri, virus… l’insieme dei quali costituisce il microbiota: il numero di cellule batteriche, in un uomo dal peso medio di 70 chilogrammi, equivale a quello delle cellule umane (alcuni milioni di miliardi di cellule) per un totale di circa 0,2-1 chilogrammi di peso corporeo.

Il microbiota è in continua interazione con le attività di tutti gli organi: non fa eccezione il cervello, di cui risulta un potente modulatore dell’attività fisiologica e dunque in grado di influenzare gli stati comportamentali ed emozionali. Le evidenze fornite dallo studio del microbioma (il genoma di tutto il microbiota) ne mettono in luce un ruolo centrale nel regolare lo svolgimento dei tre processi che impieghiamo normalmente per definire l’identità biologica dell’individuo: il sistema immunitario capace di discriminare tra il sé e il non-sé a livelli di raffinata precisione molecolare (si pensi alla immunologia dei trapianti di organo); le funzioni cerebrali sottese al funzionamento del sistema nervoso centrale, alle elaborazioni cognitive, agli stati emozionali e comportamentali alla base della personalità umana (al punto che ormai si parla di asse microbiota-sistema digerente-cervello); e da ultimo l’impronta genetica fondamentale di ciascuno di noi, il nostro genoma (capace di determinare tutti i nostri tratti fenotipici, l’immagine di ciascuno di noi).

La microbiomica sta rivoluzionando l’intera valutazione dei processi fisiologici dei maggiori organi, la composizione dei metaboliti nei fluidi corporei così come la trasmissione ereditaria della suscettibilità a molte malattie. Questo fatto non stupisce se si adotta uno sguardo ecologico-evolutivo allo sviluppo embriologico animale ed umano (l’approccio cosiddetto Eco-Evo-Devo,Ecological Evolutionary Developmental Biology): i nostri lontani progenitori prima di acquisire una condizione multi-cellulare erano viventi multi-organismici legati tra loro da relazioni di simbiosi.

Gli individui sono in realtà insiemi eterogenei di organismi, animali, batteri, virus eccetera quanto mai diversi tra loro e organizzati in base a relazioni di simbiosi, in genere mutualmente vantaggiose; a volte questa relazione si rivela catastrofica, nel caso si manifesti in termini di parassitismo.

Gli esempi nel solo mondo animale sono sotto gli occhi di tutti noi, basterà ricordare gli erbivori. Nei tre pre-stomaci (rumine, reticolo, omaso) degli erbivori poligastrici (bovini) avviene una fermentazione microbica grazie all’azione di batteri (decine e decine di miliardi per millilitro) e svariate specie di protozoi (piccolissimi organismi animali unicellulari; circa un milione per millilitro) che realizza la digestione della cellulosa e delle proteine; negli erbivori monogastrici (cavallo, coniglio, maiale) la fermentazione microbica avviene nell’intestino crasso. Quello degli erbivori è l’esempio più conosciuto, ma ve ne sono moltissimi altri tra i quali il caso delle termiti che tanti danni procurano al patrimonio librario delle grandi biblioteche storiche perché in grado di «mangiare» la carta e di digerirla grazie al fatto di ospitare nell’intestino dei protozoi del genere Trichomonas, Mixotricha, Trichonympha, tutti capaci di degradare il polimero cellulosa in zuccheri.

L’uomo non fa eccezione a questa descrizione degli individui nel mondo animale, individui intesi quali «comunità» di molteplici organismi, «cenosi» (dal greco koinosis, «unione») di tanti e diversi individui appartenenti alle specie e ai gruppi più diversi e lontani in termini evolutivi.

Si pensi solo alla diversità, in termini sia qualitativi sia quantitativi, dei viventi che ospitiamo sulla superficie del nostro corpo e come sia di grande interesse studiarli: ad esempio, il microbiota che si trova nella nostra pelle cambia radicalmente, impoverendosi, se si abita in una grande metropoli rispetto a una piccola città, poiché è legato a parametri di qualità ambientale, di condizione socioeconomica, al livello di urbanizzazione che, inevitabilmente, sono fattori legati a una maggiore incidenza di patologie della pelle. Altre comunità di esseri viventi abitano nel sistema respiratorio e ancora più numerose sono quelle che convivono con noi, dalle prime ore della nostra vita al di fuori del corpo materno, all’interno del sistema digerente: un’enciclopedica collezione di organismi capaci di modellare molti aspetti del nostro stato di salute della primissima infanzia e dell’età adulta.

Evidenze a dimostrazione di questo fatto derivano dalla comparazione del microbiota di bimbi nati prematuri rispetto a quelli nati a termine: i prematuri mostrano una minore biodiversità del microbiota e una più bassa concentrazione microbica beneficiale di organismi come Bifidobacteriume Lactobacillus. Spesso queste carenze provocano stati patologici quali, ad esempio, l’enterocolite necrotizzante, malattia che non a caso si può trattare con miscele di Bifidobacteriume Lactobacillus. Anche le modalità della nostra nascita possono influire: il parto cesareo, ad esempio, assicura una dose di microbiota vaginale al neonato e questo aspetto deve essere considerato, soprattutto se la madre ospita batteri pericolosi. […]

L’articolo continua su La Lettura.

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