Microbiota e microbioma: differenza e funzione nell’organismo

Sebbene spesso vengano utilizzati come sinonimi, microbiota e microbioma indicano due concetti diversi.

Per microbiota si intende la popolazione di microrganismi (batteri, funghi, protozoi e virus) che colonizza un ambiente in un determinato tempo.

Per microbioma si intende la totalità del patrimonio genetico espresso dal microbiota. Ogni organismo vivente ha il suo genoma, il suo patrimonio genetico: il microbioma è il genoma del microbiota, il patrimonio genetico di tutto il complesso dei microrganismi presenti nell’organismo.

Con microbiota umano si intende la totalità dei microrganismi concentrati in prevalenza nell’intestino che, in maniera fisiologica e talvolta patologica, vivono in simbiosi con l’organismo con caratteristiche di unicità per ogni individuo. Il corpo umano, a eccezione di cervello e sistema circolatorio, ospita miliardi di microrganismi di circa 1.000 specie microbiche diverse. Le specie microbiche più rappresentate sono: Firmicutes (30-50%), tra cui Clostridium coccoides e leptum, Enterococcus, Faecalibacterim praunizii, Lactobacilli, Streptococcus thermophilus; Bacterioides (20-35%), tra cui i Bacteroides thetaiotaomicron; Actinobacteria (5%), come il Bifidobacterium; Verrucomicrobia (1%), tra cui l’Akkermansia; Proteobacteria (8-10%), come Escherichia coli ed Helicobacter. Il microbioma è considerato la parte variabile del nostro genoma, in grado di adattarsi all’ambiente esterno. Il microbiota, infatti, si è modificato e si modifica nel corso dell’evoluzione in simbiosi con l’ospite, permettendo all’uomo di adattarsi alle varie condizioni di vita.

Le funzioni più rilevanti del microbiota sono cinque.

• La funzione di barriera alla colonizzazione di agenti patogeni attraverso la produzione di antibiotici naturali, la competizione con i nutrienti, l’adesione delle cellule epiteliali intestinali.
• La funzione metabolica grazie a digestione di polisaccaridi complessi con produzione di acidi grassi a catena corta, sintesi di vitamine e aminoacidi, regolazione dell’insulino-resistenza, metabolismo del colesterolo, detossicazione di xenobiotici (cioè di sostanze sintetiche o naturali estranee al nostro organismo).
• La collaborazione allo sviluppo del sistema immunitario mantenendo l’omeostasi e la natura mutualistica con la comunità di microbi residenti nel nostro organismo, contribuendo allo sviluppo di strutture linfoidi e influenzando positivamente l’immunità sistemica con sintesi di sostanze modulanti la tolleranza e la regolazione nella produzione di sostanze infiammatorie e antinfiammatorie.
• La funzione neuroendocrina con influenza su motilità, modalità sensorie e secretive del tratto gastrointestinale.
• Infine, la funzione farmacomicrobiomica, con un ruolo nella biodisponibilità, efficacia e tossicità di farmaci assunti.

Si parla di eubiosi microbiotica quando tra microbiota e organismo umano esiste una condizione di equilibrio che porta all’esecuzione di funzioni complesse con vantaggio reciproco. Si parla, invece, di disbiosi microbiotica quando esiste una condizione di squilibrio numerico e qualitativo del microbiota per cui si altera la barriera intestinale, viene meno la sintesi di molecole utili e microrganismi patogeni presenti metabolizzano composti dannosi all’organismo. Si determinano, così, una endotossiemia, cioè una traslocazione batterica o di componenti batterici, e una infiammazione cronica sistemica di basso grado con aumento in circolo di sostanze proinfiammatorie.

Tra le cause della disbiosi microbiotica troviamo: alimentazione scorretta (eccesso di carboidrati, carne rossa, grassi, carenza di vegetali, diete monotematiche); additivi alimentari (residui ormonali, antiparassitari); terapie farmacologiche (antibiotici, IPP, Anti H2, abuso di lassativi, oppioidi, trattamenti ormonali, terapie oncologiche); patologie (malattie epatiche, pancreatiche, vie biliari, gastriche come l’ipoacloridrie); intolleranze alimentari (celiachia e intolleranza al lattosio); parassitosi intestinali; malattia diverticolare; cause neurogene (stati di ansia, alterazione del ritmo sonno-veglia); alterazioni anatomiche intestinali (come by pass, resezioni intestinali).

Viene ormai riconosciuto un ruolo della disbiosi microbiotica nello sviluppo di alcune patologie, disturbi e problemi come: obesità, sindrome metabolica, diabete mellito di tipo 2, patologie cardiovascolari, malattie infiammatorie croniche intestinali (colite ulcerosa e morbo di Crohn), sindrome dell’intestino irritabile, autismo, malattie reumatiche, infezioni urogenitali, parto pretermine, carcinogenesi, cancro del colon, patologie allergiche, invecchiamento e patologie muscolari, interferenza con immunoterapia oncologica o farmacologica, Alzheimer, malattia di Parkinson, sindrome depressiva e ansia.

È importante modificare l’alimentazione, lo stile di vita ed eventuali terapie farmacologiche. Si consigliano nutraceutici e l’impiego terapeutico di probiotici e, in alcuni e selezionati casi, come nell’infezione di Clostridium difficile, resistente alla terapia, si sta dimostrando risolutivo il trapianto fecale. Capitolo importante, per intervenire in maniera precisa e personalizzata, è l’esame del microbiota intestinale. Grazie a innovative tecniche di sequenziamento del DNA microbiotico, infatti, è possibile ottenere una descrizione dettagliata della composizione del microbiota intestinale per analizzare il grado di efficienza metabolica e intervenire. L’analisi si effettua raccogliendo un campione fecale. Conoscere la composizione e lo stato del microbiota consente di preservarne l’equilibrio o correggere eventuali condizioni di squilibrio.

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