Solitamente si sente parlare di “flora batterica intestinale”, anche se il nome corretto è microbiota intestinale umano.

Sai come si forma il microbiota? Conosci le azioni migliori da intraprendere per tutelarlo e rinvigorirlo?

In questo articolo approfondirai numerosi aspetti legati al benessere intestinale, ai disturbi ad esso correlati e come sostenere la formazione del microbiota.

Cos’è il microbiota?

Prima di addentrarti in profondità nella lettura, è di fondamentale importanza smarcare un errore comune: microbiota e microbioma non sono la stessa cosa. Infatti, pur essendo interconnessi sono estremamente diversi per significato e caratteristiche fisiologiche.

Con microbiota si intende l’insieme di tutti i microrganismi che popolano il tratto gastrointestinale. Invece, con microbioma si intende invece il patrimonio genetico del microbiota.

Microbiota Intestinale

Il microbiota è vero universo

C’è un universo in miniatura nel tratto gastrointestinale! Infatti, quando parliamo del microbiota umano dobbiamo ricordare alcune cose :

  • si stima che vi sia una popolazione di oltre 100 trilioni di microrganismi;3
  • con una concentrazione nel colon pari a 1012 cellule/mL;3
  • suddivisi in oltre 1000 diverse specie;2
  • che codificano per oltre 3 milioni di geni (il genoma umano ha solamente 23 mila geni);2
  • l’insieme di tutto il microbiota corrisponde a circa 2 Kg del peso corporeo di un adulto2.

Quindi, possiamo notare che il microbiota intestinale è composto da diverse specie di microrganismi, inclusi batteri, lieviti e virus. I batteri sono classificati in base a phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie. I phyla microbici intestinali dominanti sono Firmicutes e Bacteroidetes che rappresentano il 90% del microbiota intestinale3.

  • Il phylum Firmicutes è composto da più di 200 generi diversi tra cui Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Enterococcus e Ruminicoccus.
  • Il phylum degli Actinobacteria è meno abbondante ed è rappresentato principalmente dal genere Bifidobacterium.

Come si forma il microbiota?

Il microbiota non è qualcosa di innato, ma si crea, si sviluppa e si modifica nel tempo. Vi sono numerose variabili che ne coinvolgono la composizione, infatti incidono:

  • il tipo di parto (naturale, cesareo o pretermine);
  • la modalità di allattamento (al seno o con latte artificiale);
  • la varietà di alimenti nello svezzamento.
Microbiota

Modalità di parto

  • Durante il parto naturale, i neonati acquisiscono una composizione del microbiota simile a quello dell’ambiente vaginale della madre. Studi hanno mostrato che il microbiota dei neonati partoriti per via vaginale è anche caratterizzato da generi predominanti come Bifidobacterium longum e Bifidobacterium catenulatum. Altre specie che colonizzano l’intestino del neonato sono Escherichia coli, Staphylococcus, Bacteroides fragilis e Streptococcus3.
  • In caso di parto cesareo, i neonati acquisiranno principalmente batteri derivati ​​dall’ambiente ospedaliero e dalla pelle della madre: Staphylococcus, Corynebacterium, Propionibacterium spp. Il microbiota intestinale dei neonati partoriti con parto cesareo è meno diversificato in termini di specie batteriche rispetto al microbiota dei neonati partoriti per via vaginale3.
  • Nell’eventualità di parto pretermine gli organi del bambino non saranno arrivati totalmente a maturazione: quindi anche l’intestino e l’immunità sistemica potrebbero essere influenzati. I neonati pretermine mostrano una bassa diversità di specie presenti nel microbiota3.

Possedere un microbiota più diversificato renderà il neonato maggiormente pronto a rispondere a un numero maggiore di stimoli esterni.

Tipo di allattamento

A meno di specifiche condizioni, è risaputo che l’allattamento al seno sia da preferire. Infatti è stato evidenziato che i neonati allattati al seno ospitano un microbiota più complesso, diversificato e con un numero più che doppio di cellule di Bifidobacterium rispetto ai neonati alimentati con latte artificiale3. La prevalenza di questo genere permette di avere elevate concentrazioni intestinali di acetato, lattato e una diminuzione del pH intestinale: questi tre fattori favoriscono le funzioni immunitarie3.

Il latte materno possiede anche β-palmitato, un acido grasso naturale ad effetto prebiotico. È stato dimostrato questa molecola influenza positivamente il numero di Bifidobacterium spp. nel microbiota intestinale del neonato3.

Una alimentazione varia e un sano stile di vita della madre sono fondamentali per avere un latte nutriente da donare al neonato. Alcuni studi hanno mostrato che l’integrazione di probiotici orali può aumentare il numero di Bifidobacterium spp. e Lactobacilli spp. nel latte materno3.

In caso di allattamento con latte artificiale il microbiota del neonato sarà diverso: infatti, sarà colonizzato da un numero maggiore di Escherichia coli, Bacteroides e Clostridium difficile rispetto ai neonati allattati al seno3.

Il periodo dello svezzamento

Lo svezzamento coincide con importanti cambiamenti nella composizione e diversificazione del microbiota intestinale. Infatti, in base al tipo di alimentazione la popolazione varierà in maniera marcata3.

Ad esempio, l’introduzione di cibi ricchi di fibre e carboidrati si tradurrà in un aumento di Firmicutes e Prevotella, mentre l’introduzione di cibi ricchi di fibre e proteine ​​animali causerà un aumento di Bacteroidetes3.

L’aumento nella popolazione del microbiota continua in modo costante circa fino ai 3 anni. Dopodiché saranno certamente possibili variazioni, ma la popolazione resterà abbastanza stabile per tutta la vita. La sua composizione complessiva sarà comunque influenzata3:

  • da fattori genetici;
  • dall’ambiente in cui la persona vive;
  • dalla composizione della dieta;
  • dallo stile di vita;
  • dalla propria fisiologia intestinale.

In generale: più ricco e diversificato è il microbiota, meglio sarà in grado di fronteggiare le minacce esterne e produrre metaboliti utili per l’organismo.

Cosa sono gli enterotipi?

Un enterotipo è un’associazione funzionale di diverse specie di batteri, non è semplicemente la somma di specie. Gli enterotipi caratterizzano gli individui, rimangono stabili nell’età adulta anche se possono essere modificati e ripristinati3. Ogni enterotipo definisce il modo distintivo in cui il microbiota fermenta i substrati energetici, produce energia e metaboliti3.

In genere si identificano 3 principali enterotipi, che sono caratterizzati da tre cluster di batteri dominanti: Bacteroides (I), Prevotella (II) o Ruminococcus (III)3.

Etnia, abitudini alimentari e culturali

Il microbioma di un individuo sano è relativamente stabile nel corso degli anni. Al contrario, le dinamiche microbiche intestinali possono essere fortemente influenzate dallo stile di vita3.

Infatti gli studi mostrano che chi segue una dieta occidentale, ha una prevalenza dell’enterotipo I. Infatti, la dieta europea è ricca di carboidrati e proteine ​​animali, consentendo la produzione di energia ​​attraverso i processi fermentativi3.

Durante l’evoluzione l’organismo umano ha selezionato i generi e le specie che meglio potessero sfruttare a loro vantaggio la potenzialità dei substrati provenienti dai cibi3.

Differenze tra intestino tenue e crasso

Il microbiota intestinale varia a seconda delle regioni anatomiche. In tratti diversi cambieranno3:

  • fisiologia;
  • valore del pH;
  • tensione di ossigeno molecolare (O2);
  • velocità del flusso digerente (che rallenta durante il percorso)
  • disponibilità di substrato energetico;
  • secrezioni intestinali.

L’intestino crasso è caratterizzato da flussi lenti, pH tendente al neutro e ospita la maggior parte della comunità microbica. Infatti, procedendo lungo il tratto gastrointestinale vi è una riduzione nel numero di specie presenti ma un aumento quantitativo del microbiota: saranno presenti meno specie ma più specializzate e in unità nettamente superiore3.

Composizione del microbiota in età avanzata

A partire dai 70 anni la composizione del microbiota può essere influenzata da difficoltà digestive, dal minor assorbimento dei nutrienti e una inferiore risposta immunitaria. Inoltre, gli anziani tendono ad avere regimi alimentari monotoni, che possono indebolire la diversità del microbiota intestinale.

È stata osservata che in queste condizioni vi è un aumento di Clostridium, Proteobacteria e una diminuzione di Bifidobacterium spp. Dato l’importante ruolo di questi ultimi nella stimolazione del sistema immunitario e dei processi metabolici, una diminuzione nella loro popolazione può parzialmente spiegare alcuni disturbi legati all’età.

Sebbene il ruolo del microbiota sia ancora al vaglio degli studiosi, è già stata dimostrata la stretta associazione tra disbiosi del microbiota intestinale e disturbi intestinali ed extra-intestinali3. Di seguito trovi gli approfondimenti sui principali disturbi.

Implicazioni intestinali

Sindrome del colon irritabile (IBS)

In caso di Sindrome del colon irritabile (Irritable Bowel Syndrom o IBS) sono state osservate significative riduzioni nella concentrazione di batteri della specie Lactobacillus nei campioni fecali di pazienti con IBS rispetto ai controlli sani3. Questa minor ricchezza microbica può portare ad una ridotta:

  • sintesi di amminoacidi;
  • integrità delle giunzioni cellulari;
  • risposta infiammatoria.

Queste variazioni suggeriscono che vi sia una debolezza diffusa delle funzioni di barriera epiteliale, che spiega parzialmente i sintomi dell’IBS3.

Infiammazioni croniche intestinali (IBD)

Un esempio tipico di Infiammazione Cronica Intestinale (Inflammatory Bowel Disease o IBD) è rappresentato dal morbo di Crohn. Si stanno sempre più cercando soluzioni per migliorare la qualità di vita delle persone che ne sono affette. Alcuni risultati suggeriscono che controbilanciare la disbiosi utilizzando Faecalibacterium prausnitzii come probiotico può essere una nuova strategia promettente nel trattamento3.

I risultati attuali non dimostrano una relazione di causa-effetto tra disbiosi microbica e fisiopatologia dell’IBD, ma suggeriscono che gli squilibri microbici intestinali possono contribuire allo sviluppo dei disturbi3.

Morbo celiaco

È stato riscontrato che la disbiosi è collegata a un ambiente infiammatorio nei pazienti celiaci3. I pazienti mostrano, rispetto ai soggetti sani, una riduzione delle principali specie benefiche (Lactobacillus e Bifidobacterium) e un aumento di quelle potenzialmente patogene (Bacteroides ed E. coli)3. Questa può essere una chiave di lettura e di possibile intervento con terapie parallele per aiutare le persone a migliorare la qualità della loro vita3.

microbiota

Implicazioni extra-intestinali

Come avrai sentito dire innumerevoli volte, l’intestino è il nostro “secondo cervello”. Questa definizione, per quanto imprecisa, rappresenta in modo chiaro il ruolo del microbiota e del suo microbioma. Infatti, la relazione mutualistica microbiota-ospite sembra avere un ruolo centrale per molte malattie metaboliche e neurologiche1.

Il microbiota, con tutto il suo microbioma, ha un impatto diretto sulla trasmissione nervosa dell’organismo. Esso influenza le nostre emozioni e il nostro comportamento: infatti, gli studi forniscono la prova che il microbioma interagisce con il sistema nervoso centrale1.

Recenti studi hanno evidenziato che persone con un microbioma molto diversificato, tendono a costruire relazioni sociali più ampie. Viceversa stress e alterazioni dell’umore sono legati a una ridotta diversità e alterata composizione del microbiota1.

È stato osservato in studi con soggetti sani che dopo tre settimane di somministrazione di prebiotici i livelli di cortisolo, comunemente detto “l’ormone dello stress”, erano diminuiti. In altri studi con pazienti con IBS, dopo un mese di integrazione prebiotica, si evidenziava una riduzione dell’ansia1.

Recentissimi studi hanno mostrato che la depressione dovuta a eventi di vita stressanti cronici è associata ad un aumento di Enterobacteriaceae, mentre lo stress psicologico è associato a una riduzione di Lactobacilli spp. e un aumento di Escherichia coli e Pseudomonas spp3.

Altri fattori che influenzano il microbiota

Azione degli antibiotici

È nozione acquisita che la somministrazione di antibiotici influenzi il microbiota intestinale. Essi ne modificano la composizione, incidono nell’abbondanza, diminuzione o scomparsa di alcune specie3. L’alterazione della composizione del microbioma dipende diversi fattori: dal tipo di antibiotico, dal periodo di esposizione, dall’azione farmacologica.

Lo stato fisiologico dell’organismo e la composizione del microbiota prima della somministrazione dell’antibiotico inciderà sulla composizione microbiotica a termine del trattamento3.

Microbiota e indice di massa corporea (BMI)

L’Indice di Massa Corporea (Body Mass Index o BMI) è un parametro che fornisce una stima dello stato generale del peso forma. Pur non essendo un indice preciso, in quanto prende in considerazione solo peso corporeo e altezza, può essere utile come parametro di riferimento.

Studi hanno evidenziato che alterazioni del microbiota sono strettamente in relazione con fattori legati all’obesità; inoltre ristabilire un microbiota efficiente può avere potenziali implicazioni terapeutiche3.

I livelli di BMI possono essere utilizzati come valore predittivo per valutare la disbiosi del microbiota intestinale. Infatti, studi hanno dimostrato che un deperimento del microbiota è correlato all’esaurimento della produzione di Acidi Grassi a Catena Corta (Short Chain Fatty Acids o SCFAs): questo fattore può contribuire alla fisiopatologia dell’obesità.

L’utilizzo di prebiotici e probiotici possono essere possibili soluzioni per gestire l’obesità pediatrica3. Inoltre è stato osservato che i bambini con BMI normale hanno una maggiore diversità microbica rispetto ai bambini sottopeso3.

Microbiota e attività motoria

È stata studiata anche l’associazione tra la frequenza di esercizio fisico con la composizione del microbiota intestinale in bambini piccoli e adolescenti: è stato riscontrato che l’esercizio quotidiano aumenta la diversità microbica intestinale3.

Una maggiore diversità può anche produrre quantitativi maggiori di SCFAs: essi possono aumentare l’espressione di proteine ​​a giunzione stretta negli epiteli del colon per aumentare la resistenza della barriera intestinale. Questa resistenza permette di ridurre la permeabilità della mucosa e di inibire le citochine pro-infiammatorie3.

Bibliografia:

  1. Johnson KVA (2020). Gut microbiome composition and diversity are related to human personality traits; Hum Microbiome J
  2. Pagliari D et al. (2015). The Interactions between Innate Immunity and Microbiota in Gastrointestinal Diseases; J Imm Res
  3. Rinninella E et al. (2019). What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases; Microorganisms

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