Come si comporta il mio intestino? Questa domanda è più che mai attuale, poiché stiamo diventando sempre più consapevoli del nostro microbioma intestinale, che oggi è ritenuto responsabile di molti meccanismi del nostro corpo. La possibilità di vivere fino a un'età matura è determinata da molti fattori sui quali probabilmente abbiamo più influenza di quanto si pensasse. Le ultime ricerche indicano che la flora intestinale gioca un ruolo decisivo sulla durata della nostra vita e sulle malattie di cui ci ammaleremo.
In questo articolo vi mostriamo qual è lo stato attuale della ricerca sul microbioma, se i test sul microbioma sono utili e cosa c'entrano gli acidi grassi a catena corta, come il butirrato, con la salute.
Che cos'è il microbioma?
Per iniziare, dobbiamo chiarire brevemente che cos'è il microbioma. In senso stretto, abbiamo microbiomi diversi. Ovunque ci siano batteri, virus e funghi, possiamo parlare di microbioma. Questi sono ad esempioB. il tratto gastrointestinale (soprattutto l'intestino), la pelle, la bocca, le vie respiratorie e l'apparato urogenitale.
In questo articolo ci concentreremo principalmente sul microbioma intestinale, la nostra flora intestinale.
Il ruolo del microbioma
Il microbioma umano è 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 trattate attraverso il microbioma. Senza la simbiosi tra i nostri batteri e il nostro corpo, probabilmente non saremmo in grado di sopravvivere. Il microbioma è z.B. è essenziale per l'assimilazione di alcuni nutrienti dagli alimenti. Il corpo umano da solo non possiede l'intero spettro di enzimi necessari per scomporre ogni sostanza nutritiva.
Prodotti di scarto e sensazione intestinale
Il termine microbioma è usato come sinonimo di flora intestinale e si riferisce all'insieme dei microrganismi che colonizzano il nostro intestino. Quelli che l'organismo umano spesso considera "rifiuti", come le fibre, servono come fonte di nutrimento essenziale per la flora intestinale. La digestione microbica di queste sostanze non è solo vitale per i batteri stessi, ma porta anche alla produzione di metaboliti molto utili per la salute umana, tra cui acidi biliari secondari, vitamine, derivati di aminoacidi e acidi grassi a catena corta.
Inoltre, esiste una connessione significativa tra il microbioma e il sistema nervoso enterico , una vasta rete di neuroni che attraversa l'intero tratto gastrointestinale. Questo viene spesso descritto come il "secondo cervello" o la manifestazione fisica della "sensazione viscerale".
Lo sapevi
Si sospetta che i sostituti dello zucchero abbiano un ruolo nella resistenza all'insulina, un precursore del diabete mellito. In origine si sperava che i sostituti dello zucchero potessero fornire il sapore dolce senza gli effetti negativi dello zucchero. Tuttavia, questo non sembra essere il caso. In questo studio i ricercatori hanno potuto dimostrare che i dolcificanti possono alterare il microbioma e quindi contribuire allo sviluppo della malattia.
Ricerca sul microbioma
Il campo della ricerca sul microbioma è ancora piuttosto giovane. Uno dei motivi è che molti batteri del nostro intestino sono strettamente anaerobi. Questo significa che quando entrano in contatto con l'ossigeno, muoiono quasi immediatamente. I ricercatori hanno escogitato vari modi per aggirare il problema. Uno di questi è il Progetto Microbioma Umano.
Progetto Microbioma Umano (HMP) - il segnale di partenza per la ricerca sul microbioma
Il Progetto Microbioma Umano (HMP) è un'iniziativa innovativa volta a comprendere le complesse comunità microbiche che colonizzano il corpo umano e il loro ruolo nella salute e nella malattia. Avviato nel 2007 dal National Institutes of Health (NIH) negli Stati Uniti, è stato uno dei primi grandi programmi di ricerca a occuparsi sistematicamente del microbioma umano.
Obiettivi del Progetto Microbioma Umano
L'obiettivo principale dell'HMP è stato quello di creare un database di riferimento del microbiota che abita diverse parti del corpo umano, tra cui l'intestino, la bocca, la pelle e il tratto urogenitale. Utilizzando tecnologie genomiche all'avanguardia come il sequenziamento del 16S rRNA e la metagenomica, il progetto mirava a catalogare la diversità genetica delle comunità microbiche e a comprenderne le funzioni, le interazioni e l'impatto sulla salute umana.
Risultati importanti
Una delle scoperte chiave dell'HMP è stata la consapevolezza che il microbioma umano è enormemente diversificato 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 da microrganismi patogeni
- Influenza sulla funzione cerebrale e sul comportamento
Inoltre, l'HMP ha dimostrato che i cambiamenti nel microbioma sono associati a una serie di malattie, tra cui le malattie infiammatorie intestinali, 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 che dura tutta la vita, inizia alla nascita e termina solo con la morte. In uno studio pubblicato su "Nature Metabolism", è stata confrontata la flora intestinale di 9.000 persone di età compresa tra i 18 e i 101 anni. I ricercatori hanno scoperto che non è solo l'essere umano in sé a invecchiare, ma anche il microbioma dell'intestino. Nei soggetti sani di età superiore ai 77 anni sono stati riscontrati cambiamenti nella flora intestinale, in cui dominavano specie batteriche rare e il modello di microbioma abituale diminuiva. I soggetti meno sani non presentano questa unicità.
Test del microbioma - quali opzioni sono disponibili
Il desiderio di test del microbioma affidabili è nato anche dall'HMP. Nel progetto, per l'analisi del microbioma è stato utilizzato il sequenziamento completo del genoma, noto anche come sequenziamento del genoma intero (WGS). Il vantaggio è che tutto viene analizzato, il che è anche uno degli svantaggi. Secondo il detto "non vedere il bosco per gli alberi", un WGS può fornire troppe informazioni che non siamo ancora in grado di classificare. Forse in futuro sarà possibile analizzare meglio questa ricchezza di informazioni con l'aiuto dell'intelligenza artificiale.
Un altro svantaggio del sequenziamento completo del genoma è il costo elevato, sia in termini finanziari che di manodopera. Tuttavia, esistono anche altri test del microbioma sul mercato:
Analisi del tessuto batterico
L'analisi dei ceppi batterici, spesso eseguita mediante sequenziamento del 16S rRNA, si concentra sull'identificazione e sulla quantificazione di specie o ceppi batterici specifici in un campione. Il sequenziamento del gene 16S rRNA ha come obiettivo una regione altamente conservata del genoma batterico, che consente di differenziare i diversi ceppi batterici. Pensatelo come un codice a barre. Ogni batterio ha un codice a barre (il 16S rRNA) e per ogni specie batterica questo codice a barre varia sempre leggermente. Questo permette ai ricercatori di distinguere tra diversi tipi di batteri.
Lo sapevate?
Una breve spiegazione del termine. I batteri sono classificati in famiglie e ceppi. La prima parte della parola rappresenta il nome della famiglia, ad es.B. Bacillus e la seconda parte del nome rappresenta il ceppo, in questo caso Bacillus subtilis. Anche se questo nome suona più come un agente patogeno, il Bacillus subtilis è enormemente importante per la nostra salute. È stato persino votato "Microbo dell'anno 2023". Per saperne di più su questo eccitante batterio, consultate il nostro articolo su QBIOTIC.
Altri test del microbioma
Oltre ai test già citati, ne esistono diversi altri. Il seguimento del metagenoma a fucile e la metaproteomica sono ancora ampiamente utilizzati. Il primo offre il vantaggio, rispetto al sequenziamento del gene 16S rRNA, di includere anche altri organismi come virus o funghi. La metaproteomica non guarda alla genetica, ma alle proteine che vengono prodotte. Questo campo di ricerca, noto anche come proteomica , è uno dei più interessanti nel campo della medicina personalizzata e della longevità. A differenza della epigenetica, in cui si misurano i marcatori sul DNA, la proteomica osserva le proteine prodotte. Questa è anche la base dell'ultimo test di MoleQlar, con cui è possibile scoprire il proprio profilo molecolare. In collaborazione con la rinomata LMU di Monaco, vi offriamo una visione più approfondita del vostro io molecolare.
Scopri il tuo proteoma con il test Molecular Profile di MoleQlar. Per saperne di più.
Non solo i geni
Il campo della ricerca sul microbioma è molto complesso e caratterizzato da numerose influenze. Un esempio interessante è rappresentato dal batterio Eggerthella lenta (E. lenta) DSM 2243, un batterio presente nell'intestino umano. E. lenta ha un'interessante interazione con il farmaco cardiaco digossina. La digossina è stata spesso utilizzata per trattare alcune patologie cardiache, come l'insufficienza cardiaca e le aritmie cardiache. Agisce migliorando l'efficienza del muscolo cardiaco e regolando la frequenza cardiaca. Oggi viene utilizzato solo raramente per il trattamento di queste malattie. Uno dei motivi era la difficoltà di dosaggio del farmaco. Per alcune persone hanno funzionato anche quantità minime di digossina, mentre altre hanno avuto bisogno di una dose molto più elevata. Una possibile spiegazione è probabilmente nascosta nel nostro intestino.
Come il microbioma influenza i farmaci
Bestimmte Stämme von E. lenta sono in grado di metabolizzare e inattivare la digossina, riducendo l'efficacia del farmaco nell'organismo. Questo metabolismo microbico è svolto dall'enzima glicoside reduttasi cardiaca, che converte la digossina in una forma meno attiva. E qui entra in gioco un altro fattore che rende più complesso l'intero contesto. Colleen Cutcliffe, biologa molecolare, ha affermato nel podcast di Peter Attia che fa differenza se E. lenta ha una copia del gene che codifica per l'enzima, al di sopra di cinque geni. Le persone che hanno una E.La forma lenta con cinque geni per l'inattivazione della digossina sembra rispondere significativamente 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, vediamo cosa possiamo fare per costruire il microbioma, o meglio per rafforzarlo. rafforzare.
Prima di approfondire l'argomento, è necessario definire alcuni termini: Se volete saperne di più sui singoli argomenti, potete semplicemente cliccare sulla parola e sarete portati a un articolo dettagliato:
- Probiotici: si tratta di preparati che, per esempioB. contengono batteri intestinali vivi. I probiotici sono spesso utilizzati per rendere la flora intestinale di nuovo un po' più ricca di specie, oppure per ripristinare l'equilibrio tra batteri "buoni" e "cattivi"
- Prebiotici: i prebiotici sono sostanze, per lo più carboidrati indigeribili come inulina, fruttoligosaccaridi (FOS) e galattooligosaccaridi (GOS), che promuovono selettivamente l'attività o la crescita di microrganismi salutari nell'intestino. Si trovano negli alimenti come fibra alimentare e servono come "cibo" per i batteri intestinali
Lo sapevi
La Società Tedesca di Nutrizione (DGE) raccomanda un apporto giornaliero di almeno 30 grammi di fibre per gli adulti. Queste sostanze si trovano esclusivamente nei prodotti vegetali, ad esempio.B. nei prodotti integrali, nella frutta e nella verdura. Un elevato contenuto di fibre nella dieta assicura che i batteri dell'intestino ricevano un nutrimento sufficiente. Tuttavia, la maggior parte delle persone mangia meno dei 30 grammi raccomandati al giorno.
- Simbiotici: I simbiotici sono prodotti o integratori alimentari che contengono una combinazione di probiotici e prebiotici . L'idea è che i prebiotici fungano da fonte di nutrimento per i microrganismi vivi forniti con i probiotici, migliorandone la sopravvivenza, la colonizzazione e l'efficacia nel tratto intestinale.
- Postbiotici: I postbiotici sono composti bioattivi prodotti dall'attività metabolica dei microrganismi probiotici nell'intestino. Questi includono 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 della barriera intestinale, avendo un effetto antinfiammatorio e modulando il sistema immunitario.
Potete rafforzare la vostra flora intestinale in tutti questi modi. La cosa più semplice è probabilmente modificare la propria dieta aggiungendo più fibre. Se attualmente non si consumano molte fibre al giorno, è meglio aumentarle lentamente, altrimenti si potrebbero verificare gonfiori o problemi gastrointestinali. Per saperne di più su questo argomento, consultate il nostro articolo Costruire la flora intestinale.
Il metabolismo del butirrato - non solo importante per la salute dell'intestino
Il metabolismo del butirrato si riferisce al processo biochimico in cui alcuni microrganismi dell'intestino umano fermentano i carboidrati indigeribili (soprattutto le fibre alimentari) e producono acidi grassi a catena corta (SCFA) come il butirrato. Il butirrato è di particolare interesse in quanto ha molteplici effetti positivi sulla nostra salute, tra cui la promozione della salute dell'intestino, il rafforzamento della funzione di barriera intestinale, gli effetti antinfiammatori e i 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 la fermentazione della fibra alimentare da parte di batteri anaerobi nell'intestino crasso. Questi batteri, che comprendono generi come Faecalibacterium, Eubacterium, Roseburia e Butyrivibrio, utilizzano la fibra come fonte di energia e producono SCFA, tra cui il butirrato. Il butirrato funge quindi da principale fonte di energia per le cellule della mucosa intestinale (colonociti) e ne favorisce la salute e la funzionalità. Tra l'altro, le cellule della mucosa intestinale sono le uniche dell'organismo in grado di utilizzare il butirrato come fonte di energia.
Lo sapevate
Forse conoscete il "farmaco miracoloso per la perdita di peso" Ozempic, noto anche come iniezione per la perdita di peso. Si tratta di un farmaco per il diabete mellito che imita un ormone presente nell'organismo. Per la precisione, il GLP-1 (glucagon-like peptide-1). Per saperne di più, consultare l'articolo su Berber. Ma torniamo al microbioma. Il butirrato prodotto dai batteri può stimolare le cellule L dell'intestino, che a loro volta producono l'ormone GLP-1. Quindi, una dieta ricca di fibre può aumentare indirettamente la secrezione di GLP-1 stimolando la produzione di butirrato e quindi avere 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 nota per la sua capacità di formare endospore robuste che le permettono di sopravvivere a condizioni ambientali difficili. Obwohl B. subtilis non è direttamente coinvolto nella produzione di butirrato, ma può comunque avere effetti indiretti sul metabolismo del butirrato e sulla salute generale dell'intestino:
- Promuovere una flora intestinale sana: B. subtilis può sostenere 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, migliorando indirettamente l'ambiente per la produzione di butirrato.
- Competizione con i microrganismi patogeni: Grazie alle sue proprietà antimicrobiche, la B. subtilis inibiscono la crescita di batteri nocivi, favorendo una flora intestinale più sana, che a sua volta promuove la produzione di butirrato.
Tutte queste caratteristiche hanno contribuito a far sì che B.subtilis è stato 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, una simbiosi diventa una disbiosi. I cambiamenti nel microbioma possono essere così gravi che sono stati inclusi tra i segni dell'invecchiamento . Questi descrivono i cambiamenti molecolari associati all'età. La speranza è che se riusciamo a invertire queste caratteristiche, possiamo anche fermare l'invecchiamento.
Fazit
"...un intestino malato è la radice di tutti i mali...", lo sapeva già Ippocrate. Un intestino intatto è estremamente importante per la nostra salute e per una lunga vita. La comprensione della composizione molecolare della flora intestinale è una sfida che dobbiamo affrontare. Il nostro microbioma è un campo di ricerca estremamente complesso ed entusiasmante. Nuovi metodi di analisi genetica e proteomica ci hanno portato un passo avanti nella comprensione della nostra flora intestinale. In futuro, anche la medicina personalizzata potrebbe andare di pari passo con il microbioma.
