Di madre in figlio

Uno studio dell’università di Trento cerca di spiegare la relazione tra i microbiomi madre-neonato.

Il microbioma intestinale svolge un ruolo determinante sulla salute umana modulando, tra gli altri, il metabolismo dei nutrienti, regolando il sistema immunitario e proteggendo l’organismo dalle infezioni. Esso è costituito da una comunità microbica dinamica e complessa che interagisce con l’ospite e si modula in relazione ai fattori esterni che nel corso della vita di un individuo possono influenzarla. Negli ultimi anni sta emergendo l’importanza del periodo prenatale nell’acquisizione e nella composizione del microbioma che, quando alterato, può rappresentare un fattore di rischio per l’insorgenza di malattie croniche e metaboliche nella vita adulta del futuro nascituro.

In uno studio recentemente pubblicato, il gruppo di ricerca guidato dal professore Segata ha proposto un meccanismo di trasmissione del microbioma dalla madre al bambino definita “trasmissione verticale”. Sono stati raccolti e confrontati i campioni fecali e di latte materno di cinque coppie madre-neonato a differenti time points (3, 10, e 16 mesi dalla nascita; Fig.1) sottoposti a una particolare tecnica di analisi che, per la prima volta, ha permesso di studiare i meccanismi di trasmissione del microbioma. Studi precedenti avevano cercato di chiarire la correlazione tra specie batteriche presenti nell’intestino materno e in quello del bambino, scontrandosi tuttavia con difficoltà tecniche legate alla necessità di coltivazione ex vivo non sempre possibile per queste particolari specie. Inoltre molti batteri risultano essere condivisi in soggetti in assenza di legami di parentela, dove appunto non esiste alcun tipo di trasmissione.

L’approccio innovativo del team di ricerca trentino ha permesso di delineare il profilo genetico dei ceppi microbici presenti nei campioni esaminati combinando tecniche di sequenziamento metagenomico e analisi computazionali. In questo modo le specie batteriche possono essere identificate in base al ceppo specifico che, rilevato prima nella madre e poi nel bambino, ne permette la tracciabilità e quindi di studiare le modalità di trasmissione.

Dall’analisi è emerso che il microbioma intestinale neonatale è dominato da Escherichia coli e specie di Bifidobacterium (B. longum , B. breve e B. bifidum), che raggiungono il 75% di abbondanza. Nell’intestino materno, invece, è presente una maggiore diversità microbica con specie prevalenti quali Prevotella copri, Clostridiales e Bacteroidales. La ridotta eterogeneità batterica neonatale sembra invece ridursi nei campioni provenienti da bambini a 16 mesi dalla nascita indicando una deviazione verso una composizione batterica più simile a quella materna. Le tecniche di metagenomica hanno permesso una identificazione ad alta risoluzione dei ceppi delle varie specie riscontrate, evidenziando che il microbioma intestinale dei nascituri presenta caratteristiche simili a quello della madre ma differenti dalle madri delle altre coppie (14% specie condivise).

Figura 1: Composizione microbica quantitativa nei campioni fecali e di latte nelle coppie madre/figlio sottoposte ad analisi metagenomica delle 20 specie batteriche più rappresentate. (Segata N. et al., 2017)

La madre quindi può certamente trasferire i suoi batteri al neonato nelle prime fasi di vita attraverso il parto naturale (comunità batterica vaginale) l’allattamento al seno (microbioma del latte materno) e la trasmissione verticale ma ciò non implica che la popolazione microbica sia poi attiva nell’intestino del neonato. Per questo motivo l’analisi è stata ulteriormente approfondita con tecniche di metatrascrittomica, dimostrando che i ceppi trasferiti dalla madre attraverso la trasmissione verticale non sono solo presenti, ma anche trascrizionalmente attivi, quindi partecipano alla colonizzazione intestinale delle prime fasi di sviluppo del bambino.

I dati dello studio, seppur preliminari, presentano una metodologia innovativa ed efficace per riuscire a studiare le varie fasi di formazione della comunità microbica intestinale del neonato. Comprendere i meccanismi che stanno alla base della colonizzazione batterica intestinale del bambino è cruciale non solo per identificare i fattori che possono influenzarla, ma anche per cercare di intervenire preventivamente nel trattamento di varie patologie.

Roberta Ranieri

 

 

 

 

Fonti:

Studying Vertical Microbiome Transmission from Mothers to Infants by Strain-Level Metagenomic Profiling.Segata N. et al. mSystems. 2017)

Dynamics and Stabilization of the Human Gut Microbiome during the First Year of Life. (Wang J.et al. Cell Host Microbe. 2015)

Of the bugs that shape us: maternal obesity, the gut microbiome, and long-term disease risk (Sloboda DM et al. Pediatr Res. 2015)

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