Intestino microbiota

Lotte tra titani: Batteri contro Virus

La scoperta di oggi parla di batteri e virus, due entità microscopiche che possiamo trovare quasi ovunque intorno a noi. I batteri protagonisti di questa storia vivono in simbiosi con noi nel nostro intestino, dove formano il cosiddetto microbiota, un insieme di microrganismi che trovano riparo e protezione nel nostro corpo ed in cambio ci aiuta a digerire il cibo. 

I virus sono ancora più piccoli dei batteri e rappresentano il confine tra il mondo vivente e quello inanimato. Sono scatole con dentro materiale genetico (DNA o RNA) e nient’altro. E proprio perché non contengono nient’altro, non possono riprodursi, caratteristica fondamentale della vita. I virus non sono però nemmeno oggetti inanimati, in quanto vanno a caccia: appena trovano una cellula, le iniettano il loro materiale genetico, infettandola.

I virus sono incredibilmente difficili da curare. Se contro i batteri abbiamo gli antibiotici (inutili contro i virus), di farmaci antivirali per ora ne esistono pochissimi. Abbiamo i vaccini che insegnano al nostro sistema immunitario come combattere questi mini-predatori, ma per molti virus non si riesce a sviluppare un vaccino

Conosciamo tutti il terribile HIV, il virus dell’immunodeficienza umana, causa dell’AIDS. L’HIV non sopravvive fuori dal corpo e viene ucciso quasi istantaneamente al contatto con l’aria. I virus resistenti all’ambiente hanno nomi che incutono meno paura dell’HIV. Stiamo parlando di Adenovirus, Rhinovirus, e Rotavirus, per esempio. Questi virus causano problemi comuni come congiuntivite, raffreddore, e diarrea.

Ok, la diarrea è fastidiosa, ma non è certo così preoccupante come l’HIV, no? Beh, non proprio, … ma specialmente nei paesi in via di sviluppo, la diarrea da Rotavirus causa fino a 1 milione di morti all’anno nei bambini al di sotto dei 5 anni. Il problema non è quindi da sottovalutare!

Gli Scienziatimatti di oggi, studiando le infezioni da rotavirus, hanno scoperto per caso un gruppo di topi che per qualche strana ragione era resistente alle infezioni da rotavirus. 

Topi normali (linea nera) o topi resistenti (linea rossa) sono stati infettati con Rotavirus. Quando ci si ammala, le nostre feci contengono un sacco di Rotavirus, quindi le feci dei topi sono state analizzate per capire se I topi erano malati o no. Solo I topi normali si sono ammalati. Ma I topi normali che condividevano la gabbia coi topi resistenti (e che quindi erano a contatto con le feci dei topi resistenti) diventavano resistenti a loro volta (linea blu, uguale alla linea rossa).

Per di più, questi topi non avevano il sistema immunitario, che, stando alle nostre conoscenze attuali, è l’unica arma a nostra disposizione contro i virus!
Visto che rotavirus entra nel corpo dal nostro intestino, I ricercatori hanno ipotizzato che ci fosse lo zampino del microbiota. Infatti, se topi normali venivano messi in contatto con le feci di topi resistenti a rotavirus in modo da passare il microbiota dai topi resistenti ai topi normali, questi ultimi diventavano a loro volta resistenti.

Nell’imagine vediamo una foto degli intestini di topi (in verde le cellule più esterne dell’intestino, in blu, tutte le cellule) che hanno ricevuto un trapianto fecale e che sono stati successivamente infettati con Rotavirus (in rosso). Topi non infettati (naïve) non hanno nessuna traccia di rosso. Topi che invece delle feci protettive hanno ricevuto una soluzione salina (PBS) diventano infettati (vediamo le macchie rosse, segno della presenza di Rotavirus). Topi che hanno ricevuto feci di topi normali si ammalano lo stesso (FT JAX, vediamo ancora macchie rosse). Invece I topi che hanno ricevuto le feci dei topi resistenti (FT-GSU) diventano a loro volta resistenti.

Il microbiota dei topi resistenti è stato analizzato ed è venuto fuori che, rispetto al microbiota dei topi normali, c’erano tantissimi batteri segmentati filamentosi, o SFB (segmented filamentous bacteria). 

Foto dell’interno dell’intestino di topi fatte con un microscopio elettronico. In (i) vediamo l’intestino di topi normali, non resistenti a Rotavirus. In (ii) vediamo l’intestino dei topi resistenti che è pieno di tubicini. Questi “tubicini” sono I nostri batteri segmentati filamentosi (SFB).

Gli Scienziatimatti hanno visto che bastava iniettare gli SFB per rendere i topi immuni a rotavirus, anche se usare le feci “intere” dava sempre risultati migliori, segno che probabilmente nel microbiota ci sono altri agenti antivirali. 

Per giunta, gli SFB sembrano essere capaci di combattere anche altri virus come per esempio il virus dell’influenza!

Gli SFB possono anche causare la produzione di sostanze pro-infiammatorie, quindi bisognerà studiare attentamente come usare questi batteri senza scatenare infiammazioni intestinali, ma questo studio ci indica una nuova strada per combattere i virus utilizzando semplicemente i nostri amici batteri simbionti!

dai diamanti non nasce niente, dal letame nascono i fior.

Fabrizio De André

Qui il link alla ricerca originale: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.09.028

Ops, l’articolo è a pagamento! Ricordiamo ai nostri lettori di non usare sci-hub per accedere all’articolo! Molto meglio pagare di nuovo per leggere un lavoro che è stato portato avanti grazie anche ai soldi delle nostre tasse 😉

Dimmi cosa mangi…

Ultimamente si fa un gran parlare del microbiota, una parola strana che sta ad indicare tutti i microorganismi che vivono nel nostro intestino e che ci aiutano a digerire quello che mangiamo.
Questi microrganismi sono numerosi almeno quanto le cellule del nostro corpo. Quindi noi conteniamo in ugual numero cellule batteriche e cellule umane!

I nostri batteri intestinali si nutrono di sostanze che noi da soli non riusciremmo a digerire ed in cambio scompongono il cibo in modo da renderci più facile l’assorbimento di sostanze nutritive. Questa situazione rappresenta un win-win per noi e per i batteri e questo in biologia viene definito simbiosi.

Probabilmente abbiamo sentito dire che alcuni hanno un microbiota “migliore” di altri che non li fa ingrassare o che non li fa ammalare.
La ricerca in questo ambito è ancora poco matura, ma sicuramente le premesse sono interessanti. Ci sono tanti punti oscuri nello studio della flora intestinale. Per esempio, da dove arrivano questi batteri? Come mai non abbiamo tutti lo stesso microbiota?

Un gruppo di ricercatori ha dunque pensato di confrontare persone con stili di vita e diete radicalmente diverse: un gruppo di italiani di Bologna ed un gruppo di cacciatori-raccoglitori africani, gli Hazda.

tanzania1.png
Gli Hazda vivono nella magnifica Tanzania e si nutrono principalmente di carne (cacciagione), miele, baobab, bacche, e tuberi.

A Bologna i baobab non sono molto frequenti (o almeno non ne ho visti molti l’ultima volta che ci sono stato!), mentre abbondano tortellini e piadine, insieme a tanti altri prodotti tipici della cucina occidentale.

Incredibilmente si è scoperto che il microbiota degli Hazda contiene molte più specie del microbiota italiano! Ma le differenze non finiscono qui: negli Hazda non ci sono tracce di Bifidobatterio, che noi consideriamo fondamentale al punto da assumerlo con gli integratori se ci manca. Inoltre gli Hazda hanno vari batteri del ceppo Treponema, che noi associamo generalmente a malattie come la sifilide!

Ogni tipo di batterio predilige alcuni alimenti, per esempio il Bifidobatterio è ghiotto di latte, mentre Treponema può prendere le sua energia dalle fibre delle piante.
Gli Hazda non hanno latte nella loro dieta, quindi il Bifidobatterio nel loro organismo non trova il nutrimento adatto e se ne va (o magari non ci arriva proprio.. Questo resta da investigare!). Per il Treponema invece i ricercatori avanzano un’ipotesi interessante: le fibre non sono normalmente digerite dall’uomo, ma Treponema scomponendole per mangiarsele, ce le rende parzialmente accessibili. Questo significa che a differenza di noi italiani, gli Hazda potrebbero ricavare energia dalle piante. Tutto questo senza sviluppare nessuna malattia generalmente collegata a Treponema!

Ecco che la grande adattabilità dell’uomo non dipende solo dalle differenze nel nostro DNA (!), ma anche dai batteri che attraverso la dieta ci scegliamo come collaboratori!


Qui il link alla ricerca originale: https://www.nature.com/articles/ncomms4654