I batteri intestinali evolvono per adattarsi perfettamente al tuo corpo

Una nuova ricerca mostra come i batteri intestinali comuni si evolvano e si adattino rapidamente per adattarsi all’ambiente unico del tuo corpo.

La riconfigurazione genetica

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno condotto un ampio studio genomico e metagenomico sulla popolazione esaminando come uno dei batteri più comuni nel nostro intestino crasso, il Bacteroides fragilis, cambi non solo in base alla provenienza geografica dei campioni ma anche in base al singolo campione. I loro risultati sorprendenti mostrano un batterio in grado di riconfigurare rapidamente i suoi geni per adattarsi perfettamente al suo nuovo ambiente.

Figura 1 – Bacteroides fragilis al microscopio ottico

I ceppi di B. fragilis che stanno crescendo negli esseri umani sono rimasti nell’intestino per milioni di anni, quindi l’idea che incontrare l’intestino di un nuovo ospite avrebbe indotto un sacco di nuove mutazioni adattive, e che questi commensali sarebbero ancora in rapida evoluzione, è stato sorprendente“, dice Eric Alm, professore di ingegneria biologica e condirettore del Center for Microbiome Informatic and Therapeutics del MIT. Almeno sedici diversi geni sono stati visti subire cambiamenti evolutivi all’interno della persona, e la maggior parte di questi cambiamenti hanno ottimizzato l’assorbimento di fibre nelle cellule umane.

Cosa spinge i batteri a mutare?

Le specie Bacteroides aiutano a digerire le fibre complesse nell’intestino crasso, fibre che provengono dal cibo che mangiamo, quindi gli adattamenti possono essere correlati alla dieta personalizzata“, ha detto Shijie Zhao, coautore del giornale. Tuttavia, le scelte dietetiche non saranno probabilmente l’unico “pilota” delle mutazioni. Devono sfuggire al nostro sistema immunitario proprio come altri batteri e, in un ambiente competitivo, le mutazioni potrebbero essere il loro modo di mantenere un basso profilo.

Queste mutazioni potrebbero essere responsabili del cambiamento col quale B. fragilis interagisce con il sistema immunitario“, ha detto Tami Lieberman, co-autore e assistente professore nel Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del MIT. “In alternativa, potrebbe essere una tecnica per migliorare la loro capacità di respingere gli attacchi degli altri “membri” del microbioma“.

Figura 2 – Altra immagine di Bacteroides fragilis al microscopio ottico
L’ “allele” che fa la differenza

Ancora più interessante è stata la rivelazione che esistevano mutazioni distinte tra metagenomi orientali e occidentali. Dove gli occidentali avevano un allele specifico che era altamente espresso ma che si rivelò essere raro nelle persone che vivevano in Cina. Alm risponde “una volta che un commensale si trova in una persona reale nel mondo reale, essa può evolvere, e di conseguenza il suo fenotipo può cambiare, ma questo è qualcosa che potrebbe essere difficile da prevedere“.

Fonte

Garud NR, et al. Evolutionary dynamics of bacteria in the gut microbiome within and across hosts. PLoS Biol. 2019 Jan 23;17(1):e3000102.

Alice Marcantonio

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