Articolo di Raffaella Castigliego
Se fin ora avete pensato che tutti i batteri sono cattivi e patogeni, mi dispiace per voi ma dovete ricredervi: infatti non solo esistono batteri ambientali del tutto indifferenti all’uomo, ma esistono anche una serie di batteri che vivono tête-à-tête con l’uomo. Questi batteri non si limitano a non essere parassiti, ma prestano all’organismo che li ospita numerosi “servizi” senza i quali l’organismo ospitante in molti casi va incontro a diverse patologie.
Il corredo di batteri che colonizza il nostro corpo è detto microbiota.
L’essere umano: un habitat meraviglioso
Ci sono diverse ragioni che possono spingere un batterio a beneficiare dell’ospitalità di un caldo corpo umano: infatti siamo per definizione un habitat ricco di nutrienti, e con pH, pressione osmotica e temperatura relativamente costante. Immaginate di vivere tutto l’anno su una spiaggia dei caraibi con cibo in quantità e solo belle giornate di sole. Ecco, per loro è un po’ così. Tuttavia il nostro sistema immunitario è una vigile sentinella sempre pronta a cacciare gli intrusi: come fanno quindi i batteri a non farsi scoprire? Essi evolvono dei meccanismi di equilibrio con il sistema immunitario. C’è infatti una sorta di accordo non scritto in cui il sistema immunitario li riconosce ma non li elimina in quanto utili all’organismo. Si sa addirittura che il microbiota del tratto gastro-intestinale svolge un ruolo importantissimo nello sviluppo del sistema immunitario stesso nei primi anni di vita, ma di questo parleremo in seguito.
Dove sono questi ospiti desiderati?
Tutte, ma davvero tutte le superfici a contatto con l’ambiente esterno sono colonizzate da rigogliose flore batteriche. Si stima che il nostro corpo ospiti 100000000000000 (10^14) batteri, cento volte le cellule eucariotiche del nostro organismo (che infatti sono molto più grandi).
Il 70% di questi batteri si trova nel tratto gastro-intestinale, specialmente nell’intestino crasso. Potenzialmente ogni cibo che ingeriamo potrebbe portare nuovi batteri nel tratto gastro enterico, ma la composizione della flora del posto rimane essenzialmente invariata fin quando non intervengono fattori esogeni (come una terapia antibiotica) a disturbarla.
Il tratto respiratorio superiore ospita altresì moltissime specie, soprattutto nella bocca e nella faringe laringe. Il tratto inferiore è generalmente più sterile. Anche le orecchie e gli occhi sono colonizzate da batteri.
All’appello non manca l’apparato genito-urinario, soprattutto per quanto concerne la vagina e l’uretra, le parti più esposte all’ambiente esterno. La vescica invece dovrebbe essere sterile, così come l’utero e la cervice.
La cute, al contrario di quanto si potrebbe pensare, non ospita tanti batteri quanti ci si aspetterebbe. Sono terreno fertile soprattutto per alcuni gram-positivi.
I tessuti, il sangue e tutti gli organi non a contatto con l’esterno, invece, devono essere rigorosamente sterili.
Chi sono?
La composizione del microbioma è molto varia: essa dipende sia dalla permissività del luogo anatomico che si prende in considerazione, ma anche dalle abitudini di vita, dall’età, da cosa mangiamo e da quanto mangiamo. Inoltre è importante sapere che terapie antibiotiche prolungate cambiano il nostro microbiota.
A proposito delle terapie antibiotiche, ci si chiede spesso: è giusto integrare con probiotici o prebiotici? In teoria i probiotici sono capsule di batteri che colonizzerebbero il nostro intestino (i cosiddetti “fermenti lattici”). In realtà non pare che questi batteri vadano effettivamente a colonizzare l’intestino, hanno perlopiù effetto transitorio. Si pensa invece sia molto meglio usare prebiotici, ovvero alimenti che stimolano la crescita della flora intestinale già presente.
I vantaggi di essere un superorganismo
In quest’ottica l’uomo può essere considerato un superorganismo, ovvero un organismo composto da più organismi che gli conferiscono una variabilità e potenzialità metabolica enorme.
Tra i “servizi” che ci offrono i nostri cari ospiti batterici, soprattutto al livello intestinale, ci sono:
- Sintesi di vitamina K e B12, la prima importantissima per la coagulazione e la seconda essenziale per la produzione di globuli rossi;
- Metabolismo dei nutrienti complessi come le fibre;
- Protezione da parte di altri patogeni. Questo avviene sia con la creazione di un biofilm che meccanicamente impedisce la sovracolonizzazione, e sia attraverso la produzione di antibiotici verso altre specie;
- Stimolazione del sistema immunitario. Infatti bassi livelli di sostanze batteriche tengono il sistema immunitario sempre vigile e sull’attenti, tant’è che topi cresciuti in ambienti sterili non hanno un sistema immunitario ben sviluppato, soprattutto al livello intestinale dove abbiamo le cosiddette “placche di Peyer”.
Perché si studia il microbioma?
Prima dell’avvento delle più sofisticate tecnologie di sequenziamento genico in ambito di biologia molecolare, i batteri venivano studiati facendo delle colture fecali. Dopo queste svolte tuttavia ci si è presto resi conto, sequenziando il DNA presente nelle feci, che con le colture era possibile vedere solo la punta dell’iceberg: molti batteri che abitano l’intestino infatti non sono coltivabili, ma il loro DNA risulta individuabile e quantificabile.
Il termine microbioma indica l’insieme del patrimonio genetico posseduto dal microbiota.
Si è dunque aperto un ventaglio di nuove ipotesi sulla correlazione tra microbioma e patologie.
Tra queste, l’ipotesi più studiata vede Il microbioma e l’obesità fortemente interconnessi: se si prova infatti a fare un trapianto fecali tra uomini e topi, i topi prendono lo stesso BMI dall’uomo da cui hanno ricevuto le feci. Inoltre trapiantando il microbiota di topi magri in topi obesi, i topi obesi perdono peso. Pare inoltre che il microbioma dei soggetti obesi sia in grado di estrarre una maggiore quantità di energia dal cibo e che topi con l’intestino sterile non possano diventare obesi.
Ci si chiede quindi se il trapianto fecale possa diventare una terapia del futuro, efficace per la cura di diverse patologie che ogni anno colpiscono milioni di persone, con un costo quasi irrisorio. Al momento sono in atto tantissimi studi sulle potenzialità terapeutiche di questo nuovo approccio, e sicuramente nei prossimi anni se ne sentirà ancora parlare!
