Descrizione

Il microbiota è l’insieme dei microrganismi simbiotici (virus, batteri, archaea) che abitano l’organismo umano, distribuiti in molti tessuti e organi: dalla pelle alla cavità orale, dagli organi genitali ai diversi tratti delle vie aeree.
Il microbiota non è stabile nel corso della vita, ma subisce delle modificazioni, legate al periodo di vita e ovviamente all’alimentazione del soggetto. L’intero microbiota ha un significativo effetto su molti aspetti della fisiologia umana: metabolismo e assorbimento di nutrienti, funzione di barriera, immuno-stimolazione e immuno-tolleranza, sintesi di vitamine, digestione e metabolismo di farmaci e tossine.

Tra le funzioni del microbiota, prima tra tutte è quella di protezione contro i patogeni, che avviene mediante diversi meccanismi d’azione:
1) Mediante il “crowiding out” e adesione alla mucosa e quindi attivando un’inibizione da contatto dei batteri patogeni attraverso i batteri non patogeni residenti che competono con i recettori di quelli patogeni impedendone la successiva penetrazione.
2) Attraverso l’elaborazione e la secrezione di peptidi antimicrobici (batteriocine e defensine).
3) Attraverso la modulazione delle immunoglobuline della classe A.
4) Mediante un’azione favorente l’integrità dell’epitelio intestinale, infatti, affinché venga mantenuta la funzione di barriera intestinale, è necessario mantenere inalterato l’epitelio intestinale.

La barriera intestinale, quindi, controlla il mantenimento di una convivenza in equilibrio tra ospite e microbi. L’epitelio, come strato di cellule singole più esterne rappresenta la prima linea di difesa ed esegue una varietà di compiti protettivi, appartenenti ad una risposta immunitaria innata, per assicurare l’omeostasi verso abitanti simbiotici e per evitare l’invasione dei potenziali agenti patogeni.

Tuttavia, quando la struttura microbica sana è modificata, subentra una condizione chiamata disbiosi, in cui il microbiota intestinale alterato può innescare lo sviluppo di varie malattie gastrointestinali compresa la malattia intestinale infiammatoria, cancro del colon, malattia celiaca e sindrome dell’intestino irritabile.

Come mostrato nella figura nell’intestino sano, i batteri residenti occupano nicchie intestinali di colonizzazione e costituiscono il microbiota commensale che sopprime la proliferazione e la colonizzazione dei patogeni enterici entranti come patobionti opportunisti attraverso meccanismi multipli. Il microbiota produce batteriossine e acidi grassi a catena corta, che inibiscono direttamente la crescita del patogeno e di patobionti. I commensali possono anche modificare l’espressione del fattore di virulenza nei patogeni consumando ossigeno residuo o sopprimendo la crescita dei loro metaboliti. In condizioni normali la mucosa intestinale è sottoposta a un elevato carico antigenico contro il quale l’intestino sviluppa una barriera protettiva intraluminale (composta dai batteri simbionti) e una intramucosa (composta dalle cellule immunocompetenti). Se viene superata la barriera intraluminale vengono attivati i linfociti T e i macrofagi nello strato mucoso.

La composizione del microbiota intestinale può essere molto instabile poiché suscettibile sia allo stile di vita (dieta sbilanciata, alcool, stress), sia alle infezioni patogene e anche all’aspetto genetico dell’individuo. La colonizzazione dell’intestino inizia alla nascita, infatti l’intestino del feto all’interno dell’utero è sterile e la prima “contaminazione” è ad opera di batteri anaerobi facoltativi. Successivamente una serie di fattori come: tipo di allattamento (al seno o latte artificiale), svezzamento e uso frequente di antibiotici entro i primi 3 anni di vita, influenzano la formazione e lo sviluppo del microbiota. Nei primi mesi di vita il neonato riceve principalmente sostanze nutritive dal latte materno o da quello artificiale. L’allattamento al seno, in particolare, è associato a numerosi benefici sia per il bambino, in cui si registra un aumentata resistenza alle infezioni, minore rischio di obesità o diminuzione del rischio di allergie e anche per la madre in cui la durata dell’allattamento è associata a un rischio ridotto di ipertensione, iperlipidemia, malattie cardiovascolari e diabete di tipo 2.

Dopo una perdita iniziale nella diversità batterica, il graduale aumento della diversità dei substrati dietetici che consuma il bambino durante la crescita provoca uno spostamento nella composizione microbica e un arricchimento di funzioni batteriche legate all’utilizzo di carboidrati e alla biosintesi degli aminoacidi e delle vitamine. All’età di 3 anni, il microbiota del neonato assomiglia a quello degli adulti nella sua popolazione.

Il microbiota, tuttavia, anche nell’adulto non rimane stabile per tutta la vita ma subisce delle modificazioni, legate al periodo di vita, all’alimentazione, all’ambiente e alla genetica del soggetto.