venerdì, Giugno 14, 2024

La via molecolare CTLA4-IL23: un dialogo insospettato che apre nuove possibilità contro cancro e autoimmunità

Il sistema immunitario ha molti percorsi per proteggere il...

Il beta-cariofillene: una innovazione molecolare nella gestione del dolore cronico

Il dolore cronico affligge milioni di persone in tutto...

Bifidobatteri per correggere la stitichezza cronica: capire la loro biologia e costruire probiotici selettivi

Microbioma è il termine usato per descrivere l’insieme di microbi, inclusi batteri, funghi, virus e i loro geni, che vivono nel e sul nostro corpo, ad esempio sulla nostra pelle e sul nostro intestino. Il microbioma intestinale e la sua disbiosi (uno squilibrio nei batteri) sono stati collegati a una serie di condizioni, tra cui la salute mentale, le malattie cardiache, la menopausa, le malattie autoimmuni e una varietà di condizioni intestinali, tra cui la malattia infiammatoria intestinale e la stitichezza. A vent’anni dal completamento del Progetto Genoma Umano, decifrare il significato del genoma del microbioma umano è il prossimo grande ostacolo da superare per gli scienziati. La riduzione del tempo necessario per sequenziare il genoma ha portato a numerosi progressi nella comprensione dell’influenza della genetica umana sulla nostra salute.

Ha anche reso possibile il sequenziamento dei genomi della miriade di organismi che compongono i nostri microbiomi. Nonostante questi risultati, sono stati pochi i progressi che hanno dimostrato come e se il microbioma intestinale può essere alterato in modo da migliorare la salute. I trapianti fecali sono stati utilizzati per ripopolare l’intestino con batteri potenzialmente benefici nelle persone con infezione da Clostridioides difficile o nel morbo di Crohn refrattario ed in alcune condizioni autoimmuni come la sclerosi multipla. Nel frattempo, la ricerca sul valore dei probiotici per migliorare il microbioma è rimasta in gran parte inconcludente. Ora, un gruppo di scienziati ha determinato che un particolare ceppo di batterio lattico Bifidobacterium longum (B. longum) può aiutare a migliorare la stitichezza cronica senza alcuna causa nota.

Gli scienziati hanno analizzato 354 campioni fecali di individui provenienti da 17 province della Cina. Hanno isolato 185 ceppi di B. longum e hanno sequenziato i loro genomi. Hanno poi identificato un cluster genetico che migliorava l’uso di un certo zucchero di origine vegetale chiamato arabanina. Hanno chiamato questo cluster abfA. La presenza di questi ammassi era dovuta alle pressioni ambientali nell’intestino e agli adattamenti compiuti dai batteri per poter utilizzare gli zuccheri presenti come combustibile. Successivamente, i ricercatori hanno eseguito trapianti fecali con donazioni di donatori umani sani, con un livello elevato di ceppi di B. longum con cluster abfA o un livello basso e li hanno trapiantati in topi che avevano costipazione indotta con un farmaco chiamato loperamide.

I loro risultati hanno mostrato che i topi trapiantati con feci abbondanti nel cluster abfA hanno avuto una riduzione della stitichezza, l’intero tempo di transito intestinale è diminuito di 50 minuti e la produzione fecale è aumentata negli stessi topi. L’autore principale dello studio, il Dr. Shi Huang, dell’Università di Hong Kong, ha spiegato: “Le funzioni metaboliche dei batteri sono modellate dal loro background genetico o genoma. I cluster genetici si riferiscono a gruppi di geni che sono fisicamente vicini gli uni agli altri in un genoma e spesso funzionano insieme in modo coordinato. Questi cluster possono essere coinvolti in specifici processi biologici, percorsi o funzioni. Nei batteri, i cluster di geni possono svolgere un ruolo cruciale in varie attività cellulari, come la sintesi di alcuni metaboliti, antibiotici o altre funzioni specializzate”.

Successivamente i ricercatori hanno reclutato una coorte di 87 individui anziani di età superiore ai 65 anni provenienti da un singolo ospedale in Cina a cui era stata diagnosticata la stitichezza funzionale. Questi partecipanti sono stati poi divisi in quattro gruppi di trattamento. Sono stati assegnati in modo casuale a ricevere un placebo o uno dei tre ceppi di B. longum, 1,6 o 8. Hanno completato questionari sulle loro informazioni sanitarie di base, sulla struttura della dieta e sulle condizioni di vita durante la prima visita alla clinica. Quindi, hanno compilato questionari sui sintomi della loro stitichezza ad ogni visita di ritorno. I ricercatori hanno quindi raccolto i loro campioni di feci. L’integrazione con ceppi di B. longum che trasportano il cluster abfA ha potenziato l’utilizzo di arabanina, aumentato i metaboliti batterici e migliorato i sintomi di stitichezza nei partecipanti.

Gli scienziati, perciò ritengono che il cluster abfA è un bersaglio terapeutico del microbiota intestinale per la stitichezza negli esseri umani. Più in generale, i risultati suggeriscono che i fattori genetici che governano la capacità metabolica unica dei probiotici dovrebbero essere considerati principalmente per lo screening dei probiotici o per dedurre la loro efficacia terapeutica per le malattie gastrointestinali. Il cluster di geni abfA svolge un ruolo cruciale nell’efficacia dei probiotici nel trattamento della stitichezza funzionale, regolando l’utilizzo dell’arabinano alimentare, una porzione significativa di polisaccaridi pectici in vari tessuti vegetali. La comprensione di questi fattori genetici può portare a terapie probiotiche più efficaci. Gli integratori di lattobacilli (probiotici) non sono attualmente raccomandati per la stitichezza, sebbene alcune prove scientifiche supportino questo principio.

Sono più utilizzati contro la diarrea, ma ci sono altri fattori dietetici che contano, come la scelta di cereali integrali, verdure e frutta ad alto contenuto di sorbitolo che sarebbe buona come albicocche, uva e uvetta, pesche, pere, prugne, lamponi e fragole. Per quanto riguarda gli integratori, prodotti come la buccia di psillio sono disponibili e utili. Essi fungono, tra l’altro, da prebiotici, ovvero da “cibo preparatorio” per il terreno intestinale dove dovranno attecchire i batteri salutari.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Zhang C, Yu L et al. Cell Host Microbe. 2023 Nov 17; in press.

Luo M, Xie P, Deng X et al. Nutrients. 2023 Oct; 15(21):4502.

Jiang S et al. NPJ Biofilms Microbiomes. 2023 Oct 14; 9(1):80.

Huang FC, Huang SC. Microorganisms. 2021 Aug; 9(9):1804.

Latest

Il beta-cariofillene: una innovazione molecolare nella gestione del dolore cronico

Il dolore cronico affligge milioni di persone in tutto...

Perchè troppa vitamina A fa male alle ossa? Finalmente le indagini ci danno la risposta

La vitamina A, un micronutriente solubile nei grassi consumato...

Newsletter

Don't miss

Il beta-cariofillene: una innovazione molecolare nella gestione del dolore cronico

Il dolore cronico affligge milioni di persone in tutto...

Perchè troppa vitamina A fa male alle ossa? Finalmente le indagini ci danno la risposta

La vitamina A, un micronutriente solubile nei grassi consumato...

Quando un oncogene non lavora come dovrebbe: il caso di c-Jun nel cancro della prostata

Uno studio internazionale condotto dagli scienziati della MedUni Vienna...
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

Nuovo farmaco per la maculopatia e altre condizioni visive

La degenerazione maculare legata all'età (maculopatia senile) e la retinopatia diabetica sono le due principali cause di perdita della vista negli Stati Uniti: 1,6...

Tumore renale: non usa il glucosio per nutrirsi come si credeva

Il cancro del rene è uno dei 10 tumori maligni più diffusi al mondo e la sua frequenza è in aumento. Secondo UT Southwestern,...

Terapia cortisonica: scoperto come sovverte il metabolismo principale

I glucocorticoidi come il cortisone sono stati usati per trattare malattie infiammatorie come l'asma o il reumatismo per molti decenni e sono i farmaci...

Questo si chiuderà in 20 secondi