Questo articolo illustra, con modalità semplici e comprensibili a chiunque, che cosa sia il Microbioma umano e perché il suo studio è così importante per l’avanzamento della medicina. Dallo studio dei batteri presenti non solo nel nostro intestino, ma anche sulla cute, nelle vie respiratorie ed in molti altri distretti del nostro corpo potremo ottenere informazioni importantissime per sviluppare nuove cure per molte patologie.
Che cos’é il Microbioma? E il Microbiota?
Si definisce microbiota la somma di tutti quei microrganismi che “convivono” con l’organismo umano, nei suoi vari distretti, sulla cute e sulle mucose, senza danneggiarlo, per lo meno in condizioni di normale funzionamento del sistema immunitario.
Negli articoli scientifici più recenti sull’argomento si usa spesso un altro termine, quello di microbioma. In realtà, secondo molti autori, per microbiota si intende appunto l’insieme dei microrganismi che dimorano dentro o sull’organismo umano mentre il microbioma rappresenterebbe l’insieme dei geni di tutti i microorganismi che compongono il microbiota. Molto spesso si trovano questi due termini usati come sinonimi.
In sintesi estrema il microbioma/microbiota è composto da tutti i batteri, virus, funghi, protozoi ed elminti che vivono nei vari distretti del nostro corpo, sulla cute o sulle mucose della bocca o degli organi genitali. Ogni persona ha un suo proprio microbioma che rappresenta una sorta di “impronta digitale” molto personale e che si è creato nel corso della vita.
Come si forma il Microbioma?
Il feto umano si sviluppa all’interno dell’utero che è un ambiente sterile, per cui l’acquisizione del microbioma inizia alla nascita con l’esposizione all’ambiente esterno; in particolare il passaggio nel canale del parto ed il contatto con il micro-ambiente vaginale rappresentano l’inizio della colonizzazione da parte di microorganismi. In seguito avvengono altri contatti con le persone connesse con il parto, ad esempio infermiere e medici, e poi con amici e parenti, e ancora con tutti i microorganismi del mondo esterno e del cibo.
Ovviamente l’allattamento al seno ed il latte materno rappresentano un “iniziatore” della colonizzazione davvero molto importante.
In seguito l’individuo che ospita tutti i microorganismi provenienti dall’ambiente esterno modificherà il suo stesso microbioma mediante le sue specifiche caratteristiche fisiche e di funzionamento, e anche con le sue abitudini (viaggi, lavoro, attività sessuale), alimentazione, utilizzo di farmaci e “grado di pulizia” personale e dell’ambiente nel quale vive.
Alcuni dati suggeriscono l’idea che, ad un certo punto dello sviluppo, il microbioma acquisisca una certa stabilità, in assenza di eventi di rilievo (ad esempio utilizzo di antibiotici o altri antimicrobici). In ogni caso ci sono un numero relativamente basso di microorganismi “comuni” a tutti gli esseri umani, al contrario la variabilità sembra essere molto elevata.
Parlando dei batteri comuni nei vari distretti corporei (intestino, cute e mucose) i più frequentemente rappresentati sarebbero i seguenti: Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria e Proteobacteria. Ovviamente ognuna di queste classi ha un numero elevatissimo di varianti ed ognuna di queste classi è rappresentata con un mix di proporzioni diverso da individuo ad individuo.
Quando il neonato inizia l’allattamento al seno, a prevalere nel suo microbioma intestinale sono soprattutto i Bifidobacteria (in proporzione di quasi il 90%), insieme a Enterobacteriacee; infatti il latte materno funziona come un “selezionatore” di batteri non patogeni per l’infante. I Bifidobacteria hanno la funzione di elaborare tutti gli aminoacidi necessari per la crescita e molti altri nutrienti, come ad esempio molti enzimi digestivi.
Con lo svezzamento si ha la perdita della predominanza dei Bifidobacteria e la convivenza con altre specie microbiche: enterococchi, proteobacteria, firmicutes, bacteroidetes, lactobacilli, clostridia, etc.
Nell’essere umano sano alcuni distretti del corpo sono, e devono rimanere, sterili: cervello, sangue, liquido cefalorachidiano, muscoli, sotto cute e peritoneo, mentre tutti gli altri sono costantemente colonizzati da un numero elevatissimo di microorganismi.
Questa colonizzazione significa salute. Eccovi una tabella in inglese che indica le più frequenti specie di microorganismi responsabili di questa colonizzazione:
Il Microbioma Intestinale Umano
Probabilmente il più importante distretto colonizzato da microorganismi, sia in termini quantitativi che di variabilità genetica, è il tratto gastrointestinale.
I batteri provenienti dall’esterno, nel loro passaggio attraverso l’ambiente acido dello stomaco, in gran parte vengono uccisi; come risultato di ciò nello stomaco si trovano un numero limitato di microorganismi, in particolare Streptococcus, Staphylococcus, Lactobacillus e Peptostreptococcus. Molti microorganismi passano la barriera acida dello stomaco se la digestione è sana e se vengono ingeriti insieme al cibo che ha funzione di tamponamento dell’acidità gastrica.
Per queste ragioni, al contrario di quello che si credeva in passato, ogni integrazione con probiotici deve avvenire a stomaco pieno, subito dopo aver terminato un pasto; in questo senso la fatidica domanda “quando vanno assunti i probiotici?” ha una risposta molto ovvia e sicura.
Nel duodeno, nel digiuno e nell’ileo, il cosiddetto “piccolo intestino” che fa seguito allo stomaco, il numero dei microorganismi sale rapidamente anche se rimane non elevato in senso assoluto per via dell’influsso che gli acidi gastrici continuano ad avere in loco. I microorganismi presenti sono: enterococcus faecalis, lactobacilli, diphteroidis, lieviti e candida albicans.
A partire dall’ileo e per tutto il rimanente tratto del cosiddetto “grande intestino” la colonizzazione batterica sale a dismisura con un numero di 10.000.000.000.000 di organismi per grammo di feci, e con una variabilità di circa 400 diverse specie batteriche. I batteri presenti sono costituiti prevalentemente, nell’organismo sano, da anaerobi, bastoncelli gram-negativi e cocchi gram-positivi, enterococchi, bacterioides, Eubacterium, Clostridium, Eschericchia Coli, lieviti ed altre specie minori.
L’analisi metagenomica del materiale intestinale indica la presenza di colonie batteriche costituite per il 60-80% da firmicutes e per il 20-40% da bacteriodetes e proteobacteria.
Molti studi suggeriscono di dividere gli esseri umani in almeno 3 sottogruppi (chiamati anche “enterotipi”), sulla base delle caratteristiche del loro microbioma, ovvero:
- Flora intestinale dominata da Bacteroides o Ruminoccus spp.: in individui che tendono ad avere una dieta ricca in proteine animali e grassi saturi
- Flora intestinale dominata da Prevotella spp.: individui con dieta a base di cibi vegetali
- Flora batterica dei soggetti iper-alimentati, obesi.
I meccanismi fisiologici di eliminazione delle feci fanno si che ogni individuo elimini ogni giorno 30.000.000.000.000 di microorganismi al giorno, che verranno sostituiti tramite l’alimentazione e con un meccanismo intestinale di auto-regolazione che favorisce l’omeostasi del microbioma. Le feci umane sono costituite per almeno il 25% da batteri del microbioma.
A che cosa serve il Microbioma?
I nostri antenati, prima dell’era moderna avevano un rapporto con i microorganismi dell’ambiente di elevata simbiosi, rispetto a noi uomini e donne moderne. Questo derivava dalla mancanza di ossessione per lo “sporco”, per la ultra-pulizia e la sterilizzazione che si sono sviluppate in era post-industriale.
La possibilità di entrare in contatto con specie microbiche ambientali è molto inferiore ai giorni nostri per via di norme igieniche eccessive e dettate da bisogni che non sono quelli che il nostro corpo ci richiede. Molte correnti di pensiero correlate ad un ripensamento delle norme igieniche attuali, per lo più connesse alla conservazione ed al trasporto degli alimenti, si stanno affermando. La possibilità di vivere in ambienti più contaminati da specie batteriche “buone” è alla base della crescita fisiologica del nostro microbioma. Si, avete capito bene: l’uomo per essere sano deve essere più “sporco”!
Ovviamente favorire la crescita del nostro microbioma non coincide con uno stile di vita incompatibile con il vivere civile! Infatti non si parla di sguazzare nel fango lurido o di non farsi più una doccia, al contrario sembra necessario rivalutare l’utilizzo di cibi freschi e non conservati (quindi più ricchi di batteri), il passaggio a diete più varie e vegetariane, un minore utilizzo di saponi e detergenti, in generale la possibilità di vivere a contatto con la natura senza il timore di essere contaminati od infettati. Il discorso e lungo e verrà ripreso in un altro articolo.
In generale una vita più selvaggia, meno sterile e più a contatto con la natura ha delle conseguenze favolose sulla nostra salute, come confermano moltissimi recenti studi scientifici. In particolare il sovra-utilizzo degli antibiotici ha nettamente danneggiato i nostri microbiomi nei vari distretti con conseguenze sulla salute molto gravi.
Infatti connesso al microbioma umano non c’è solo la salute del nostro intestino, ma il danneggiamento della nostra flora batterica residente ha conseguenze inaspettate su molte patologie:
- Disordini dell’immunità
- Patologie cutanee, eczemi
- Disturbi del Sistema Nervoso Centrale e Psichiatrici (è questo un argomento abbondantemente trattato in questo blog che state leggendo).
- Disturbi gastrointestinali come la sindrome del colon irritabile, il Morbo di Crohn, la Colite Ulcerosa, etc.
- Sovrappeso
- Sindrome da fatica cronica
- Disturbi ormonali
Le conseguenze di un microbioma non sano hanno, come vedete, conseguenze negative sulla salute di TUTTO il nostro organismo.
La funzione del nostro microbioma è quindi ancora in gran parte misteriosa ma può essere ricondotta alla produzione ed alla modulazione di sostanze che raggiungono ed influenzano distretti come quello ormonale, immunitario e cerebrale. Sempre più studi stanno alimentando una nuova disciplina, la Psicobiotica, che studia i rapporti tra il microbioma intestinale e la nostra mente: alcune malattie psichiatriche sembrano essere fortemente correlate ad alterazioni della nostra flora batterica intestinale e forse anche a quella di altri distretti corporei. Stabilire quali probiotici siano anche psicobiotici è un argomento difficile da affinare, ma trovate molte informazioni in questo altro articolo.
Infine ci sono importanti evidenze rispetto al ruolo del microbioma nella stimolazione primaria del sistema immunitario. Infatti i microorganismi del microbiota svolgono di sicuro un ruolo fondamentale nello sviluppo della competenza immunitaria.
Molti esperimenti dimostrano che le specie animali partorite in ambienti completamente asettici, i cosiddetti animali “sterili” o “gnotobiotici“, hanno un sistema reticolo-endoteliale poco sviluppato, bassi livelli sierici di immunoglobuline e nessun anticorpo diretto contro antigeni che offrono protezione nei confronti dei patogeni.
Sono altresì riportate differenze nella risposta immunologica in quei bambini esposti minimamente ad un ambiente florido di batteri, con maggiore incidenza di alcune condizioni immunopatologiche come l’asma.
Come favorire lo sviluppo di un Microbioma sano?
L’impiego dei probiotici presenti sul mercato si basa sul concetto che sia possibile manipolare il nostro microbiota e, di conseguenza, il microbioma favorendo il proliferare dei batteri che noi riteniamo “buoni”. Elie Metchnikoff aveva supposto che la straordinaria longevità e la ottima salute fisica dei contadini bulgari fosse da attribuire al loro consumo di yogurt in notevoli quantità. In effetti i lattobacilli hanno un effettto di ripristino dell’equilibrio di un microbioma che si rinnova con una certa frequenza.
Esistono attualmente in commercio molti preparati probiotici dalle ottime caratteristiche (numero di batteri, ceppi batterici e qualità della preparazione) che, se assunti costantemente e con le dovute modalità (dopo il pasto e non a stomaco vuoto!) possono favorire il mantenimento od il recupero di una buona flora batterica intestinale. Anche lo stesso yogurt ha questo effetto sebbene la carica batterica sia inferiore.
Allo stato attuale si ritiene che non tutti i probiotici abbiano effetti positivi sul microbioma, in particolare i lattobacilli: al momento si ritiene che i migliori integratori richiedano la presenza di Lactobacillus Rhamnosus, ceppo GG, LGG. In ogni caso gli studi al riguardo sono in crescita costante e, alle volte, contraddittori, per cui un buon approccio potrebbe essere quello di assumere più ceppi batterici diversi in contemporanea. Leggete, al riguardo, questo articolo sui probiotici in commercio.
Per chi desidera approfondire le attuali conoscenze sui rapporti tra microbioma, “secondo cervello” enterico ed i disturbi psichiatrici come ansia, depressione, schizofrenia ed autismo, consiglio di leggere “Psicobiotica: un nuovo modo di intendere il rapporto tra la mente ed il corpo“. Acquistatelo al miglior prezzo su Amazon.it:
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Buon giorno Dottore, sono un Osteopata che sta riservando grande attenzione al trattamento viscerale del tratto gastrointestinale, mi può consigliare libri sul Microbioma e Microbiota!!
Grazie