Come sta effettivamente il mio intestino? Questa domanda è più attuale che mai, perché il microbioma del nostro intestino sta diventando sempre più consapevole di noi ed è ormai considerato responsabile di numerosi meccanismi del nostro organismo. Ci sono molti fattori che determinano se diventiamo antichi e probabilmente abbiamo più influenza su di essi di quanto si pensasse in precedenza. Le ultime ricerche indicano che la flora intestinale gioca un ruolo significativo nella durata della nostra vita e di quali malattie soffriremo.
In questo articolo vi mostreremo qual è lo stato attuale della ricerca sul tema del microbioma, se vale la pena testare il microbioma e cosa hanno a che fare gli acidi grassi a catena corta, come il butirrato, con la salute.
Cos'è il microbioma?
Per iniziare è necessario chiarire brevemente cos’è effettivamente il microbioma. A rigor di termini, abbiamo microbiomi diversi. Ovunque siano presenti batteri, virus e funghi si può parlare di microbioma. Questi includono, ad esempio, il tratto gastrointestinale (soprattutto l'intestino), la pelle, la bocca, le vie respiratorie e il sistema urogenitale.
In questo articolo ci concentreremo principalmente sul microbioma intestinale, la nostra flora intestinale.
I compiti del microbioma
Il microbioma umano rappresenta un campo di ricerca inesauribile che produce ogni giorno nuove scoperte scientifiche. Impariamo di più sugli abitanti della nostra flora intestinale, sull'asse intestino-cervello e su come le malattie possono essere curate attraverso il microbioma. Senza la simbiosi tra i nostri batteri e il corpo, molto probabilmente non saremmo in grado di sopravvivere. Ad esempio, il microbioma è essenziale per l’assimilazione di alcuni nutrienti dal cibo. Il corpo umano da solo non possiede l’intero spettro di enzimi necessari per scomporre ogni nutriente.
Prodotti di scarto e sensazioni viscerali
Il termine microbioma è utilizzato come sinonimo di flora intestinale e indica l’insieme dei microrganismi che popolano il nostro intestino. Ciò che spesso è solo “rifiuto” per l’organismo umano, per esempio fibra, si ritiene che serva la flora intestinale come fonte essenziale di nutrimento. La digestione microbica di queste sostanze non è solo vitale per i batteri stessi, ma porta anche alla produzione di metaboliti di grande beneficio per la salute umana, compresi gli acidi biliari secondari, le vitamine, i derivati degli aminoacidi e gli acidi grassi a catena corta.
Ce n'è anche uno connessione significativa tra il microbioma e il sistema nervoso enterico – una vasta rete di neuroni che attraversa l’intero tratto gastrointestinale. Questo è spesso descritto come il “secondo cervello” o la manifestazione fisica della “sensazione viscerale”.
Lo sapevate?
Si sospetta che i sostituti dello zucchero abbiano un ruolo Resistenza all'insulina, un precursore del diabete mellito, per giocare. Inizialmente si sperava che i sostituti dello zucchero potessero conferire il gusto dolce senza gli effetti negativi dello zucchero. Tuttavia, questo non sembra essere il caso. In questo studio I ricercatori sono stati in grado di dimostrare che gli edulcoranti possono modificare il microbioma e quindi contribuire allo sviluppo della malattia.
La ricerca sul microbioma
Il campo di ricerca sul microbioma è ancora piuttosto giovane. Questo è, tra le altre cose, perché Molti batteri nel nostro intestino sono anaerobi stretti. Ciò significa che se entrano in contatto con l'ossigeno muoiono quasi immediatamente. Per aggirare questo problema, ci sono vari modi che i ricercatori hanno escogitato. Uno di questi è questo Progetto microbioma umano.
Human Microbiome Project (HMP): il segnale di partenza per la ricerca sul microbioma
Lo Human Microbiome Project (HMP) è stata un’iniziativa innovativa volta a comprendere le complesse comunità microbiche che popolano il corpo umano ed esplorare il loro ruolo nella salute e nella malattia. Lanciato nel 2007 dal National Institutes of Health (NIH) negli Stati Uniti, è stato uno dei primi importanti programmi di ricerca ad affrontare in modo sistematico il microbioma umano.
Obiettivi del progetto microbioma umano
L’obiettivo principale dell’HMP era creare un database di riferimento del microbiota che popola diverse parti del corpo umano, inclusi l’intestino, la bocca, la pelle e il tratto urogenitale. Utilizzando tecnologie genomiche all'avanguardia come il sequenziamento dell'rRNA 16S e la metagenomica, il progetto ha cercato di catalogare la diversità genetica delle comunità microbiche e di comprenderne le funzioni, le interazioni e l'impatto sulla salute umana.
Approfondimenti chiave
Uno dei risultati chiave dell’HMP è stato il riconoscimento che il microbioma umano presenta un’enorme diversità e rappresenta una risorsa genetica significativa, essenziale per la fisiologia umana. Il progetto ha rivelato che i microrganismi sono coinvolti in molti importanti processi biologici, tra cui:
- Digestione e metabolismo dei nutrienti
- Sviluppo e funzione del sistema immunitario
- Protezione contro i microrganismi patogeni
- Influenzare la funzione e il comportamento del cervello
Inoltre, l’HMP ha dimostrato che i cambiamenti nel microbioma sono collegati a una varietà di malattie, tra cui la malattia infiammatoria intestinale, l’obesità, il diabete, le malattie cardiovascolari e persino i disturbi psichiatrici come la depressione.
Lo sapevate?
La colonizzazione della flora intestinale è un processo permanente che inizia alla nascita e termina solo con la morte. In uno studio pubblicato su “Metabolismo della natura“, è stata confrontata la flora intestinale di 9.000 persone in una fascia di età compresa tra 18 e 101 anni. I ricercatori hanno scoperto che non solo le persone invecchiano, ma anche il microbioma dell’intestino. In soggetti sani di età superiore a 77 anni sono stati riscontrati cambiamenti nella flora intestinale, in cui prevalevano specie batteriche rare e diminuiva il consueto modello del microbioma. Questa unicità era assente nei soggetti meno sani.
Test del microbioma: quali opzioni ci sono?
L’HMP ha anche suscitato il desiderio di test affidabili sul microbioma. Nel progetto è stata effettuata un'analisi del microbioma Viene utilizzato il sequenziamento completo del genoma, noto anche come sequenziamento dell'intero genoma (WGS)..Il vantaggio è che tutto viene analizzato e questo è anche uno degli svantaggi. Fedele al detto: “Non puoi più vedere la foresta a causa degli alberi“, un WGS può offrire troppe informazioni che, ad oggi, non possiamo ancora classificare. Forse in futuro sarà possibile valutare meglio questo patrimonio di informazioni con l’aiuto dell’intelligenza artificiale.
Un altro svantaggio del sequenziamento completo del genoma è questo costi elevati, sia dal punto di vista finanziario che in termini di carico di lavoro. Esistono anche altri test del microbioma sul mercato:
Analisi del ceppo di batteri
L'analisi del ceppo dei batteri, spesso effettuata utilizzando Sequenziamento dell'rRNA 16S, si concentra sull'identificazione e sulla quantificazione di specie o ceppi batterici specifici in un campione. Il sequenziamento del gene dell’rRNA 16S prende di mira una regione altamente conservata nel genoma batterico, consentendo la discriminazione tra diversi ceppi batterici. Consideratelo come un codice a barre. Ogni batterio ha un codice a barre di questo tipo (l'rRNA 16S) e questo codice a barre varia sempre leggermente per ogni tipo di batterio. Ciò consente ai ricercatori di distinguere tra diversi tipi di batteri.
Lo sapevate?
Una rapida spiegazione del termine. I batteri sono divisi in famiglie e phyla. La prima parte della parola rappresenta il nome della famiglia, ad esempio Bacillus, e la seconda parte del nome rappresenta la tribù, in questo caso Bacillus subtilis. Anche se questo nome sembra più un agente patogeno, Bacillus subtilis è estremamente importante per la nostra salute. Divenne addirittura il “Microbo dell'anno 2023"scelto. Puoi scoprire di più su questo entusiasmante batterio nel nostro articolo QBIOTICO.
Altri test sul microbioma
Oltre a quelli già menzionati, ci sono alcuni altri test. Sono ancora diffusi Sequenziamento del metagenoma shotgun e metaproteomica. Rispetto al sequenziamento genico dell'rRNA 16S, il primo offre il vantaggio di includere anche altri organismi, come virus o funghi. Con la metaproteomica non si guarda alla genetica, ma le proteine prodotte. Anche questo campo di ricerca Proteomica chiamato, è uno dei più interessanti nel campo della medicina personalizzata e della longevità. Rispetto al Epigenetica, dove vengono misurati i marcatori sul DNA, la proteomica esamina le proteine prodotte. L’ultimo test di MoleQlar si basa su questo, con il quale potrai conoscere il tuo profilo molecolare. In collaborazione con la rinomata LMU di Monaco, ti offriamo una visione più profonda del tuo sé molecolare.
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Non sono solo i geni
Il campo di ricerca sul microbioma è molto complesso ed è modellato da molte influenze. Un esempio interessante è il batterio Eggerthella lenta (E.lenta) DSM 2243, un batterio che si trova nell'intestino umano. E. lenta ha un'interessante interazione con la digossina, un farmaco per il cuore. La digossina è stata ampiamente utilizzata per trattare alcune condizioni cardiache come insufficienza cardiaca e battito cardiaco irregolare. Funziona migliorando l'efficienza del muscolo cardiaco e regolando la frequenza cardiaca. Ora è usato solo raramente per trattare queste malattie. Uno dei motivi era il difficile dosaggio del farmaco. Anche piccole quantità di digossina hanno funzionato per alcune persone, mentre altre necessitavano di una dose molto più elevata. Una possibile spiegazione è probabilmente nascosta nel nostro intestino.
Come il microbioma influenza i farmaci
Particolare I ceppi di E. lenta sono in grado di metabolizzare la digossina e inattivare, che riduce l'efficacia del farmaco nel corpo. Questo metabolismo microbico avviene attraverso l'enzima cardiaco glicoside reduttasi, che converte la digossina in una forma meno attiva. E qui entra in gioco un altro fattore a rendere tutto il collegamento più complesso. Colleen Cutcliffe, una biologa molecolare, ha detto nel podcast di Peter Attia che fa la differenza se E. lenta ha una copia del gene che codifica per l'enzima su cinque geni. Le persone che hanno una forma di E.lenta con cinque geni per l'inattivazione della digossina sembrano rispondere molto meno bene al farmaco. Se in futuro riusciremo a scoprire di più su queste interazioni, sarà un ulteriore passo avanti verso la medicina personalizzata.
Come rafforzare il microbioma?
Ora che abbiamo imparato molto sui test e sul background del microbioma, esploriamo la questione di cosa possiamo fare per costruire o rafforzare il microbioma.
Prima di approfondire l'argomento è necessario definire alcuni termini: Se vuoi saperne di più sui singoli argomenti, puoi semplicemente cliccare sulla parola e verrai indirizzato ad un articolo dettagliato:
- Probiotici: Si tratta di preparati che contengono, ad esempio, batteri intestinali vivi. I probiotici vengono spesso utilizzati per diversificare leggermente la flora intestinale o per ripristinare l’equilibrio tra batteri “buoni” e “cattivi”
- Prebiotici: I prebiotici sono sostanze, soprattutto carboidrati indigeribili come Inulina, fruttooligosaccaridi (FOS) e galattooligosaccaridi (GOS), che promuovono selettivamente l'attività o la crescita di microrganismi benefici per la salute nell'intestino. Li trovi nel tuo cibo come fibre e servono da “cibo” per i tuoi batteri intestinali
Lo sapevate?
IL La Società tedesca di nutrizione (DGE) raccomanda agli adulti l'assunzione giornaliera di almeno 30 grammi di fibre. Queste sostanze si trovano solo nei prodotti vegetali, come i cereali integrali, la frutta e la verdura. Un alto contenuto di fibre nel cibo garantisce che i batteri nell'intestino ricevano abbastanza nutrimento. Tuttavia, la maggior parte delle persone mangia meno dei 30 grammi raccomandati al giorno.
- Simbiotici: I simbiotici sono prodotti o integratori alimentari che... Combinazione di probiotici e prebiotici contenere.L’idea alla base di ciò è che i prebiotici servano come fonte di nutrienti per i microrganismi viventi forniti con i probiotici, il che può migliorare la loro sopravvivenza, colonizzazione ed efficacia nel tratto intestinale.
- Postbiotici: I postbiotici sono composti bioattivi prodotti dall'attività metabolica dei microrganismi probiotici nell'intestino. Ciò include acidi grassi a catena corta (come butirrato, propionato e acetato), batteriocine, enzimi, vitamine e altri metaboliti. Queste sostanze possono avere effetti positivi sull'ospite, ad esempio sostenendo la funzione di barriera intestinale, esercitando un'azione antinfiammatoria e modulando il sistema immunitario.
Puoi rafforzare la tua flora intestinale in tutti questi modi. La cosa più semplice è probabilmente modificare la propria dieta aggiungendo più fibre. Se al momento non consumi molte fibre al giorno, è meglio aumentarne la quantità lentamente, altrimenti potresti avvertire gonfiore o problemi gastrointestinali. Puoi approfondire l’argomento nel nostro articolo Costruisci la flora intestinale.
Il metabolismo del butirrato – importante non solo per la salute intestinale
Il metabolismo del butirrato si riferisce al processo biochimico mediante il quale alcuni microrganismi nell'intestino umano fermentano i carboidrati indigeribili (in particolare le fibre) e quindi acidi grassi a catena corta (SCFA) come la produzione di butirrato. Il butirrato è di particolare interesse perché ha una serie di effetti positivi sulla nostra salute, tra cui la promozione della salute intestinale, il rafforzamento della funzione di barriera intestinale, effetti antinfiammatori e potenziali meccanismi protettivi contro le malattie metaboliche come il diabete mellito di tipo 2.
Produzione di butirrato nell'intestino
La produzione di butirrato avviene attraverso il Fermentazione delle fibre da parte di batteri anaerobici nell'intestino crasso. Questi batteri, che comprendono generi come Faecalibacterium, Eubacterium, Roseburia e Butyrivibrio, utilizzano la fibra come fonte di energia e nel processo producono SCFA, compreso il butirrato. Il butirrato funge quindi da principale fonte di energia per le cellule della mucosa intestinale (colonociti) e ne sostiene la salute e la funzione. A proposito: le cellule della mucosa intestinale sono le uniche cellule del corpo che possono utilizzare il butirrato come fonte di energia.
Lo sapevate?
Forse conosci il “farmaco miracoloso per la perdita di peso” Ozempico, noto anche come iniezione dimagrante. In realtà, questo è un farmaco contro il diabete mellito che imita un ormone nel corpo. Per essere precisi, quello GLP-1 (peptide-1 simile al glucagone). Puoi saperne di più sull'argomento nell'articolo su Berberina. Ma torniamo al microbioma. Il butirrato prodotto dai batteri può stimolare le cellule L nell'intestino, che a loro volta producono l'ormone GLP-1. Pertanto, una dieta ricca di fibre può aumentare indirettamente la secrezione di GLP-1 stimolando la produzione di butirrato e quindi hanno effetti positivi sul metabolismo del glucosio e sulla regolazione dell’appetito.
Berberina biodisponibile con cromo e zinco nel complesso minerale Berbersome
Il ruolo del Bacillus subtilis
Il Bacillus subtilis, spesso citato come batterio probiotico, svolge un ruolo leggermente diverso nel microbioma rispetto ai produttori diretti di butirrato. B. subtilis è un batterio gram-positivo che vive nel suolo e si trova anche nell'intestino umano. È noto per la sua capacità di formare endospore robuste, che gli consentono di sopravvivere a condizioni ambientali difficili. Sebbene B. subtilis non sia direttamente coinvolto nella produzione di butirrato, potrebbe comunque avere effetti indiretti sul metabolismo del butirrato e sulla salute generale dell'intestino:
- Promozione della flora intestinale sana: B. subtilis può supportare la crescita e l’attività dei batteri produttori di butirrato nell’intestino promuovendo la diversità microbica e l’equilibrio ecologico.
- Stimolazione del sistema immunitario: B. subtilis può modulare la risposta immunitaria e contribuire all'integrità della barriera intestinale, che può indirettamente migliorare l'ambiente per la produzione di butirrato.
- Competizione con microrganismi patogeni: Attraverso le sue proprietà antimicrobiche, B. subtilis può inibire la crescita di batteri nocivi, favorendo così una flora intestinale più sana, che a sua volta promuove la produzione di butirrato.
Tutte queste proprietà hanno contribuito a far sì che B.subtilis venisse nominato Microbo dell'anno nel 2023.
Il microbioma e il suo ruolo nella longevità
Più invecchiamo, più il nostro microbioma perde diversità. Nel peggiore dei casi, diventa una simbiosi Disbiosi. I cambiamenti nel microbioma possono essere così gravi da essere considerati uno dei Segni distintivi dell'invecchiamento sono stati registrati. Questi descrivono i cambiamenti molecolari che si verificano con l’età. La speranza è che, se riusciamo a invertire questi tratti distintivi, potremo anche fermare l’invecchiamento.
Conclusione
“…un intestino malato è la radice di tutti i mali…” Ippocrate lo sapeva già. Un intestino intatto è estremamente importante per la nostra salute e una lunga vita. Comprendere la composizione molecolare della flora intestinale è una sfida che dobbiamo ora raccogliere. Nostro Il microbioma è un campo di ricerca estremamente complesso ed entusiasmante. Grazie ai nuovi metodi di analisi genetica e proteomica, abbiamo fatto un passo avanti verso una migliore comprensione della nostra flora intestinale. In futuro la medicina personalizzata potrebbe essere collegata anche al microbioma.
