Obesità e Diabete: lo strano ruolo del microbiota

Il diabete mellito

Il diabete mellito (DM) è una malattia metabolica cronica, caratterizzata principalmente da iperglicemia (livelli elevati di glucosio circolante) che può provocare complicazioni a lungo termine. La prevalenza del diabete è aumentata notevolmente negli ultimi decenni diventando una delle principali preoccupazioni per la salute pubblica. Nel 2013 è stato stimato che i soggetti con DM erano 382 milioni (8-9% della popolazione mondiale).

Esistono due tipi principali di diabete:

• Il diabete autoimmune di tipo 1 (T1D) si verifica quando le cellule del sistema immunitario attaccano le cellule beta del pancreas deputate alla produzione di Insulina, con conseguente perdita di produzione della stessa.
• Il diabete di tipo 2 (T2D) è una malattia metabolica complessa in cui si verifica resistenza all’insulina. La resistenza all’insulina è spesso associata a obesità e sindrome metabolica.

Al di là del concetto ampiamente accettato che i fattori genetici svolgono un ruolo importante nella suscettibilità al diabete, prove crescenti hanno dimostrato che anche i fattori ambientali (come batteri comuni, virus, sostanze chimiche, dieta) possono modificare lo sviluppo del diabete. Di questi fattori, il microbiota intestinale ha dimostrato di svolgere un ruolo importante nell’influenzare lo sviluppo sia di T1D che di T2D.

La Teoria dell’olobionte

L’essere umano è visto come un olobionte, ossia un super-organismo, definito come l’insieme dell’organismo ospite e di tutti i microrganismi commensali/simbiotici ad esso associati.

La teoria olobiontica o ologenomica sostiene che tutti gli animali e le piante ospitano costantemente una abbondante quantità di diversi microrganismi, e afferma che questi microrganismi commensali/simbiotici influenzano in modo molto importante le prestazioni dell’intero olobionte.

Ciò significa che oggi si riesce a dimostrare quali sono le pressioni selettive e ambientali che agiscono sull’insieme del genoma umano o del genoma dei microrganismi associati, detto ologenoma (o microbioma/metagenoma), che determinano il processo di evoluzione. I microrganismi non sono solo batteri, ma ci sono anche i funghi, muffe, microalghe, lieviti e protozoi.

Quelli associati all’uomo sono prevalentemente di tipo batterico, soprattutto se pensiamo ai distretti più popolati del nostro corpo (colon, bocca, mucosa vaginale). In secondo luogo, le conoscenze che abbiamo sul rapporto microrganismi-uomo sono associate principalmente ai batteri.

Funzioni del microbiota intestinale

Il Microbiota intestinale è considerato un vero e proprio organo metaforicamente attivo e le sue funzioni sono:

• Barriera contro la proliferazione dei patogeni: esclusione competitiva, detta anche colonization resistance o effetto barriera;
• Regolazione della maturazione del sistema immunitario e sua modulazione;
• Produzione di vitamine (acido folico, vitamina K, vitamine del gruppo B), soprattutto negli adulti;
• Regolazione della motilità intestinale;
• Modulazione dell’effetto degli alimenti sull’ospite, ad esempio il microbiota fa un parziale recupero di energia dalle fibre alimentari.

Queste funzioni, sono tali da giustificare il microbiota intestinale come un vero e proprio organo metabolicamente attivo del nostro organismo. Un’altra caratteristica del microbiota è che subisce modificazioni dalla nascita fino a stabilizzarsi nell’età adulta, passando da una struttura semplice ad una più complessa.

Recentemente, l’ecologia del microbiota intestinale ha dimostrato di modellare le malattie metaboliche stesse come l’obesità e il diabete. Le analisi di sequenziamento ad alto rendimento hanno mostrato un cambiamento in alcuni dei principali phyla che saranno descritti in questa revisione in base al fenotipo.

Il microbiota intestinale può portare allo sviluppo del diabete e dell’obesità

Negli ultimi 160 milioni di anni, i mammiferi si sono evoluti insieme a una vasta e diversificata comunità microbica che colonizza le nostre superfici cutanee e mucose. La maggior parte di questi microrganismi risiede nel nostro tratto gastrointestinale e la loro composizione è determinata dalla filogenesi e dalla dieta dell’ospite. I microbi intestinali utilizzano nutrienti e producono metaboliti che influenzano un’ampia gamma di fenomeni metabolici umani, inclusa la suscettibilità a condizioni come l’obesità e la resistenza all’insulina.

Usando analisi metagenomiche e biochimiche, un gruppo di ricerca ha dimostrato che il “microbioma di persone obese” ha una maggiore capacità di raccogliere energia dalla dieta e di indurre l’accumulo di grasso. Inoltre, sequenziando il microbiota dei soggetti con insulino-resistenza e obesità, si è visto una netta inversione del rapporto Bacteroidetes/Firmicutes. La manipolazione mirata del microbiota intestinale potrebbe diventare un nuovo approccio per il trattamento dell’obesità.

Strategie alternative

Di fronte all’epidemia dell’obesità e del diabete, è necessario riconoscere che devono essere utilizzate strategie preventive. Una strategia potrebbe essere quello di ripristinare il nostro microbiota intestinale con l’utilizzo di prebiotici o probiotici. Questo approccio impone che i componenti alimentari non vitali siano specificamente fermentati nel colon da batteri ritenuti di valore positivo come i bifidobatteri e i lattobacilli, i quali vantano di vari e numerosi benefici per la salute. Tra le più importanti conseguenze metaboliche vi sono sicuramente una diminuzione della glicemia a digiuno e una riduzione del peso corporeo.

Diabete e microbiota, quali conclusioni?

Comprendere la connessione tra microbiota intestinale e fisiologia dell’ospite per il controllo del metabolismo è fondamentale nella ricerca di meccanismi responsabili del drammatico aumento del diabete e dell’obesità.

Siamo di fronte a una nuova era durante la quale dovremo comprendere il ruolo di un nuovo organo ricco di oltre 3 milioni di geni: il microbiota intestinale, che sarà la base di nuovi approcci terapeutici per la cura e la prevenzione di queste malattie.

Fonti

• Re ́my Burcelin • Matteo Serino • Chantal Chabo •Vincent Blasco-Baque • Jacques Amar
• Kamada N et al. Role of the gut microbiota in immunity and inflammatory disease. 
• Cani PD, Amar J, Iglesias MA, Poggi M, Knauf C, Bastelica D et al (2007) Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes 
• Dahlquist G, Kallen B. Maternal-child blood group incompatibility and other perinatal events increase the risk for early-onset type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus. Diabetologia. 1992
• https://www.diabete.net/diabete-tipo-2-caratteristiche-cause-e-sintomi/vivere-con-il-diabete/il-diabete-di-tipo-2/31202/