La vita odierna senza microbi può essere pericolosa?

I microbioti, l’insieme dei batteri che vivono all’interno del corpo umano, svolgono funzioni benefiche essenziali per la salute fisica e mentale. Non solo proteggono dai patogeni, ma sono anche il motore del sistema immunitario, danno istruzioni al metabolismo e, tra le altre cose, aiutano il cervello a programmare le varie funzioni corporee. I primi anni di vita di un individuo sono cruciali per acquisire i microbi che poi creeranno un microbiota resistente ed eterogeneo. La vita di oggi, però, sta rendendo difficile la necessaria esposizione ai batteri non nocivi, che avviene attraverso il contatto con altre persone, la respirazione e l’alimentazione. Il calo drastico delle interazioni avvenuto durante il periodo della pandemia potrebbe anche avere conseguenze a lungo termine.

Quando con la rivoluzione industriale sono iniziati gli spostamenti verso la città, l’esposizione ai microbi tipici delle aree rurali presenti nel suolo, nel fango e negli animali è venuta meno. Le ricerche scientifiche dimostrano che la scoperta della penicillina nel 1928 e l’aumento dell’utilizzo di antibiotici hanno poi sconvolto ulteriormente i microbioti del corpo umano. I bambini che iniziano ad assumere antibiotici in tenera età sono più a rischio di soffrire sin da piccoli di asma, celiachia, obesità, disturbi dell’attenzione o iperattività ed altre patologie, come dimostrato da alcuni studi, che aggiungono che nel corso degli ultimi vent’anni il forte utilizzo di prodotti antibatterici ha anche intaccato lo sviluppo del microbiota umano e del sistema immunitario. Il parto cesareo, in molti casi inevitabile, può privare il bambino di microbi utili con cui verrebbe in contatto tramite il parto naturale. Gli scienziati stanno cercando potenziali soluzioni per ripristinare il microbiota umano e per sfruttarne i benefici: di seguito sono elencati alcuni dei risultati delle ricerche.

Siamo nati così

Gli esperti stanno studiando un modo per permettere ai bambini nati tramite un parto cesareo di acquisire gli stessi batteri con cui verrebbero a contatto con un parto naturale, sia tramite i liquidi vaginali dalla madre sia, in alcuni casi, tramite le feci. La pratica, anche conosciuta come semina vaginale, non è attualmente raccomandata dalla maggior parte degli ostetrici e dei ginecologi se non per studi di ricerca poiché implica il rischio di infezioni. Alcuni ricercatori pensano che questa pratica cambierà con l’avanzare della ricerca e con il miglioramento delle tecniche. «In futuro, speriamo di riuscire a scoprire qual è il giusto mix (di batteri) e di produrlo senza il rischio di infezioni», ha raccontato Maria Gloria Dominguez-Bello, docente esperta dei rapporti tra microbioti e salute presso la Rutgers University, nel New Jersey.

I probiotici del futuro

Gli esperti pensano che gli antibiotici danneggino parzialmente il microbiota umano, eliminando alcuni dei microbi non nocivi oltre a quelli tossici per la salute e si stanno quindi studiando probiotici in grado di ripristinarli. «Non si tratta del probiotico che si trova in un negozio di cibi biologici, ma del probiotico del futuro,» ha spiegato Martin Blaser, direttore del Center for Advanced Biotechnology and Medicine della Rutgers. A differenza dei probiotici oggi reperibili nelle farmacie e nei supermercati, i cui benefici non sono ancora del tutto dimostrati, quelli del futuro saranno il risultato di esperimenti scientifici su animali e umani con lo scopo di stabilire i loro effetti sull’organismo, ha aggiunto l’esperto, sottolineando che «è necessario determinare quali sono gli organismi non nocivi e i benefici che possono apportare, a chi somministrarli e per quale motivo».

Il laboratorio del Dottor Blaser studia come il probiotico del futuro ripristina i microbi in topi trattati con antibiotici attraverso la somministrazione di feci di soggetti che non ne hanno assunti. I risultati riscontrati finora dimostrano che questo trattamento può aiutare a ripristinare i microbi non nocivi mancanti.

È meglio pulire coi batteri

I detergenti per superfici tradizionali contro i batteri hanno dei lati negativi, sottolinea Jack Gilbert, docente ed esperto di microbioti presso la University of California, a San Diego. L’esperto spiega che in seguito all’eliminazione dei microbi presenti su una superficie, questa viene velocemente ripopolata da nuovi organismi, ma i detergenti, col passare del tempo, favoriscono la resistenza batterica uccidendo batteri nocivi e non e privando così l’organismo umano dei batteri che potrebbero beneficiare la salute.

La scienza sta cercando una soluzione per risolvere il problema. Il Dottor Gilber sta sviluppando un detergente che contiene batteri non nocivi che sconfiggono quelli nocivi impedendo ai patogeni di nutrirsi attraverso la produzione di composti organici tossici per i patogeni e occupando il loro spazio in modo da fermarne la crescita e da portarli, infine, alla morte. I batteri presenti all’interno del detergente rimangono poi sulla superficie, sconfiggendo i microbi che inevitabilmente la ripopolano e rendendo quindi la pulizia ancora più duratura. Questi detergenti hanno meno probabilità di favorire la resistenza batterica, ha sottolineato il docente.

Attualmente, un ospedale locale sta testando questo nuovo detergente con l’obiettivo di vederlo inserito un giorno all’interno della gamma di prodotti che le strutture sanitarie utilizzano per mantenere i pazienti al sicuro dal possibile contatto con patogeni dannosi per la salute. Ci si aspetta di vedere i primi risultati in un paio di anni e si spera che in futuro si possa trovare un mix di microbi “buoni” da spruzzare sulle superfici dopo la pulizia così da evitare la privazione del contatto con quei microbi non nocivi che oggi vengono eliminati.

I microbioti presenti all’interno dell’intestino hanno un impatto sull’energia che l’organismo immagazzina dagli alimenti? Anche qualora i pasti consumati siano gli stessi, i cibi possono causare diverse risposte glicemiche, in parte dovute anche dai microbioti, secondo quanto emerso da uno studio del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele. L'immunologo Eran Elinav, il biologo computazionale Eran Segal e i loro colleghi hanno sviluppato un algoritmo di machine learning che potrebbe prevedere la risposta glicemica post-prandiale di un individuo basato su aspetti quali analisi del sangue, abitudini alimentari, misure del corpo e profilo del microbiota intestinale. Sulla base di questi risultati, hanno stilato diete personalizzate per 26 soggetti affetti da prediabete, Con una conseguente diminuzione dei picchi di glucosio nel sangue. Ciò potrebbe aiutare a limitare i rischi di sviluppare il diabete. Attualmente, il laboratorio sta svolgendo un trial randomizzato della durata di un anno su un campione più ampio di pazienti, per un totale di 100 soggetti prediabetici con diete personalizzate e altri 100 con diete standard raccomandate dalla American Diabetes Association. Alla fine, «potremmo provare a utilizzare un regime alimentare personalizzato per tenere sotto controllo non solo la glicemia, ma forse anche altri disturbi legati al microbiota, malattie infiammatorie e altre patologie», ha affermato il Dottor Elinav.

Assorbimento dei grassi

Secondo alcuni studi, il microbiota aiuta a regolare l’assorbimento dei grassi nell’intestino. Lora Hooper, docente di immunologia presso il Southwestern Medical Center della University of Texas, sta studiando una particolare lipoproteina che viene regolata dal microbiota e dai ritmi circadiani del corpo. «Se riuscissimo a manipolare quella lipoproteina nell’intestino a livello microbiologico, potremmo controllare i grassi che assorbiamo», ha spiegato, fornendo un potenziale modo per ridurre l’obesità legata all’alimentazione o per incrementare l’assorbimento dei nutrienti. 

La Dottoressa Hooper e i suoi colleghi stanno cercando di individuare il batterio intestinale che condiziona la produzione della suddetta lipoproteina. «Se trovassimo una risposta a questo quesito, potremmo somministrare quei batteri come probiotici quando il paziente avesse necessità di potenziare l’assorbimento dei grassi, come per esempio in casi di malnutrizione, o potremmo agire per inibirne la colonizzazione» ha aggiunto, nella speranza che il suo laboratorio possa raggiungere i risultati sperati in uno o due anni.

L’impatto del Covid-19

La pandemia può esacerbare la perdita di diversità del microbiota, a causa dell’aumento delle misure di pulizia e disinfezione, della minore interazione tra persone al di fuori dell’ambiente domestico e, in alcuni casi, di uno scarso accesso a cibi ricchi di nutrienti. Secondo gli scienziati, ciò potrebbe avere effetti negativi sulla salute. I ricercatori stanno esortando le persone a utilizzare con più giudizio le sostanze antimicrobiche utilizzate per pulire e a uscire di più, richiedendo anche un maggior supporto alimentare per le comunità più svantaggiate. Allo stesso tempo, alcuni scienziati affermano che la pandemia potrebbe anche favorire il microbiota: l’uso degli antibiotici, infatti, è diminuito, in parte a causa della diminuzione delle infezioni delle vie respiratorie e del distanziamento sociale.

Il laboratorio del Dottor Blaser sta sequenziando il microbiota degli operatori sanitari che hanno contratto il Coronavirus per confrontarlo con la loro flora prima dell’infezione e con quella di persone che non sono mai state contagiate. L’obiettivo è capire se le differenze tra il microbiota degli individui possano renderli più o meno predisposti a sviluppare forme della malattia gravi, o se invece i cambiamenti siano dovuti all’infezione stessa.

Amici a quattro zampe 

Alcuni ricercatori hanno scoperto che i neonati e i bambini che vivono con un cane, e in alcuni casi anche con un gatto, sono meno inclini a sviluppare allergie e asma. Gli studi hanno dimostrato che gli animali domestici portano nelle case microbi diversi, che giocano un ruolo importante nella definizione del microbiota intestinale di un bambino e della sua risposta immunitaria. La Siolta Therapeutics, startup nel settore delle biotecnologie con sede a San Francisco, sta elaborando diversi farmaci a base di microbiota, tra cui un mix di microbi che puntano a ricreare quell’effetto protettivo. Questo farmaco potrebbe essere somministrato a bambini ad alto rischio di sviluppare l’asma, come per esempio i soggetti con familiarità per la malattia, secondo quanto affermato da Susan Lunch, co-fondatrice del progetto.

«Contiamo e speriamo di cambiare lo sviluppo microbico e immunitario introducendo organismi che dovrebbero essere presenti nel loro intestino», ha spiegato la dottoressa Lynch, direttrice del Benioff Center for Microbiome Medicine presso la University of California di San Francisco.

Portare l’esterno all’interno

La ricerca scientifica indica che crescere in campagna o all’aperto arricchisce il microbiota dei bambini e, di conseguenza, riduce il rischio di sviluppare asma o allergie. Nel 2019, Martin Täubel, studioso degli ambienti interni presso il Finnish Institute for Health and Welfare, ha avvolto un sottile strato di terreno ricco di microbi proveniente da zone rurali in alcuni zerbini e l’ha posizionato all’entrata di sei case. Grazie a questo esperimento, ha scoperto che nel corso delle settimane i microbi si erano sparsi nell’aria delle abitazioni. «È bastato avvolgere degli strati di terreno negli zerbini per modificare la composizione microbica dentro le case», ha affermato. «In questo modo si aumenta la ricchezza di microbi di uno spazio e si può cambiare l’esposizione di un bambino nell’ambiente domestico». Lo strato di terreno era così sottile e avvolto in modo così stretto nello zerbino da non lasciare residui visibili di fango o di sporcizia per casa.

Secondo Täubel, negli anni a venire, nelle case potranno esserci tappetini da gioco o tappeti arricchiti con microbi benefici tipici degli ambienti esterni che potrebbero aiutare i bambini a sviluppare un microbiota forte e a prevenire asma e allergie. Al momento, lo studioso e altri colleghi stanno cercando di determinare i microbi e le combinazioni di microbi più benefiche per l’organismo. Inoltre, Täubel sta redigendo un manoscritto con i risultati ottenuti per un’eventuale pubblicazione, mentre si interroga su come ampliare il trial. (riproduzione riservata)