Cos’è il microbiota?

L’insieme di tutti i microrganismi che colonizza il tratto digerente è noto come microbiota.
Dopo la nascita, il canale digerente umano, ed in particolare il tratto intestinale, viene colonizzato progressivamente da una moltitudine di batteri benefici o potenzialmente patogeni e di altri microorganismi (tra cui virus, protozoi e funghi) che, convivendo in equilibrio, svolgono funzioni importanti per l’organismo e per l’ecosistema microbico stesso.
La composizione di questa comunità commensale varia nell’arco della vita ed è molto sensibile alle variazioni nutrizionali o a fattori ambientali (es. clima o stile di vita), patologici (es. infezioni gastrointestinali) e farmacologici (es. uso di antibiotici).
Il microbiota intestinale è una complessa e vasta comunità, costituita da un numero di microrganismi, tra i quali si distinguono batteri appartenenti a oltre 1000 specie, classificati in 11 phyla.
I phyla microbici intestinali dominanti son:
• Firmicutes
• Bacteroidetes
• Actinobacteria
• Proteobacteria
• Fusobacteria
• Verrucomicrobia
• Firmicutes
• Bacteroidetes
e rappresentano circa il 90% del microbiota intestinale.
Il phylum Firmicutes è composto da più di 200 generi diversi, come Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Enterococcus e Ruminicoccus.
Bacteroidetes è rappresentato da generi predominanti come Bacteroides e Prevotella.
Il phylum degli Actinobacteria è, in proporzione, meno abbondante e costituito principalmente dal genere Bifidobacterium.
L’ecosistema microbico intestinale presenta una densità maggiore nella regione distale, quella del colon.
Con il termine microbioma si fa riferimento al microbiota unitamente all’ambiente in cui si trova.
Il termine microbioma viene talvolta utilizzato anche nell’accezione di «genoma collettivo» del microbiota.
MALT Sigla di mucosa associated lymphoid tissue, che indica il sistema linfatico associato alle mucose nei vari distretti dell’organismo:
GALT (gut associated lymphoid tissue) è quello delle mucose dell’apparato digerente
BALT (bronchus associated lymphoid tissue) quello connesso ai bronchi
Il microbiota intestinale influenza l’omeostasi dell’ospite svolgendo numerose funzioni
quali:
1) partecipazione ai processi digestivi e metabolici dell’organismo
• fermentazione di fibra alimentare e amidi resistenti non digeribili dall’ospite nella parte prossimale dell’intestino crasso
• sintesi di vitamine come vitamina K e vitamine del gruppo B
2) estrazione di p.a. dal cibo ingerito
• es.: metabolismo di polifenoli alimentari con produzione di metaboliti secondari più biodisponibili
3) mantenimento dell’integrità della barriera intestinale
• fermentazione di CHO con produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA) come il butirrato ed il propionato, utili per la crescita, la differenziazione ed il metabolismo degli enterociti del colon
• stabilizzazione delle tight-junctions
• stimolazione della sintesi di mucina per la protezione dalla colonizzazione e dall’invasione di microrganismi potenzialmente nocivi
• sintesi di batteriocine, molecole con attività antimicrobica
• produzione di acido lattico, propionico e acetico che abbassano il pH luminale, inibendo la proliferazione di batteri
4) patogeni
• competizione per i substrati nutritivi
• competizione per l’adesione all’epitelio
• modulazione della funzione immunitaria
• influenza sull’attività e sullo sviluppo dell’immunità a livello epiteliale, attraverso l’interazione con il tessuto linfoide
5) associato all’intestino (GALT): induzione della proliferazione di specifiche sotto-popolazioni leucocitarie e stimolazione della sintesi di citochine (in particolare IL-2, IL-4, IL-10, IL-12 e IFN-γ)
• influenza sull’attività e sullo sviluppo dell’immunità a livello sistemico
Il microbiota intestinale viene oramai identificato come un organo in grado di esercitare numerose funzioni metaboliche e non solo strettamente digestive, grazie alla sua capacità di produrre e regolare una moltitudine di sostanze che raggiungono la circolazione sistemica ed influenzano l’attività degli organi distali e dell’intero organismo.
Il canale digerente è un apparato che mette in comunicazione l’organismo con l’ambiente esterno.
Per questo, l’organismo è «protetto» dal contatto diretto con il contenuto del lume intestinale dalla presenza della barriera intestinale, costituita dall’epitelio mucoso, dal sistema immunitario associato alla mucosa e dalla microflora intestinale.
Le giunzioni strette (tight junctions) tra gli enterociti – costituite da proteine transmembrana – e la presenza di muco impediscono il passaggio di soluti e particelle potenzialmente tossiche dal lume intestinale agli strati sottostanti.
Il tessuto linfoide associato all’intestino (GALT – Gut Associated Limphoyd Tissue), costituito da cellule immunitarie, conferisce protezione da microrganismi potenzialmente patogeni che possono penetrare nell’organismo dal lume dell’intestino.
Il microbiota intestinale interagisce positivamente con il GALT – stimolandolo la produzione di IgA – compete per la colonizzazione dell’intestino con i patogeni, produce sostanze antimicrobiche e stimola la secrezione di muco.