Intervista al Dott. Giacomo Mantegazza: non tutti i batteri vengono per nuocere

In questa intervista parleremo con il Dott. Giacomo Mantegazza (Fig.1), dottorando presso l’Università degli Studi di Milano.

Buongiorno Dott. Mantegazza. La ringrazio per aver accettato il nostro invito. Può spiegarci di cosa si occupa e cosa l’ha portata fino a questo punto?

Buongiorno a voi e grazie dell’invito. Insieme al mio gruppo mi occupo di microbiologia alimentare. Nello specifico ci siamo specializzati nello studio dei probiotici e dei sistemi microbici associati all’uomo. Attualmente mi occupo di studiare gli ecosistemi microbici associati ad alimenti e capire come questi possano influire (sia negativamente che positivamente) sulla diversità del nostro microbiota intestinale. Il mio percorso è stato parecchio strano. Fin da piccolo ho sempre sognato di fare lo scienziato, ma ho poi accantonato questa idea scegliendo un percorso professionale.

Mi sono poi entusiasmato al mondo del vino, decidendo poi di iscrivermi a viticoltura ed enologia. Durante i miei studi triennali ho conosciuto il mio tutor, il Prof. Simone Guglielmetti, che mi ha fatto appassionare alla microbiologia. Ho quindi deciso di tornare a quello che era il mio sogno da bambino, conseguendo una laurea in biotecnologie alimentari e vegetali. Ora eccomi qua, a fare un dottorato in sistemi alimentari. Devo dire che non so spiegare bene cosa possa spingere una persona ad entusiasmarsi allo studio del microbiota intestinale (bisogna lavorare con MOLTI campioni fecali, e non sempre sei felice di farlo). Credo che la parte più interessante sia quella di cercare di capire come organismi così piccoli – che possono erroneamente sembrare poco complessi – possano avere un impatto così grande sulla condizione dell’organismo ospite nel suo insieme.

Dott. Mantegazza
Figura 1 – Dott. Giacomo Mantegazza (Fonte: Giacomo Mantegazza).

Potrebbe parlarci brevemente del progetto che segue nel suo dottorato di ricerca?

Proverò ad essere breve cercando di essere comunque scientificamente corretto. Il mio dottorato è incentrato sul capire se gli alimenti possono o meno essere veicolo di microorganismi per il nostro microbiota intestinale. Quando si parla di cibo e batteri le prime cose che ci vengono in mente, di solito, sono i batteri patogeni o microorganismi che apportano un danno agli alimenti facendoli marcire prima. Non si è mai posta abbastanza attenzione sul cercare di capire se questi microorganismi possano arrivare vivi a livello intestinale ed avere una qualche influenza sul nostro microbiota. Non c’è momento più giusto di questo per validare questa ipotesi. La direzione in cui stiamo andando negli ultimi anni è quella di cercare di rendere i nostri alimenti, passatemi il termine, sempre più sterili.

Viviamo con la costante idea di dover lavare, anche con prodotti particolarmente aggressivi per i microorganismi, i nostri alimenti. Questo è di assoluta importanza per eliminare tutti quei microorganismi che possono crearci un danno, ma inevitabilmente andiamo ad eliminare anche tutta quella quota di batteri buoni e amichevoli. Detta così non sembra una cosa molto grave; ok, andiamo ad eliminare microorganismi buoni, quindi non possono farci male, ma tanto non avrebbero comunque fatto nulla al nostro corpo, giusto? E invece non è così. Questi microorganismi sono di fondamentale importanza per la nostra salute. Solo recentemente si è arrivati alla conclusione che questi microorganismi, oltre ad aiutarci con la digestione di componenti del cibo, produrre vitamine e altre molecole importanti per la nostra salute, sono anche responsabili di “allenare” il nostro sistema immunitario a riconoscere cosa è dannoso da cosa non lo è.

Un sistema immunitario poco allenato a riconoscere cosa tollerare da cosa invece va eliminato è anche più predisposto a fare errori, combattere qualcosa che in realtà dovrebbe essere innocuo, come ad esempio del banale polline o delle arachidi. Avrei molto altro da aggiungere ma non vorrei poi far diventare questa intervista un trattato di microbiologia!

Quindi cosa potrebbero essere concretamente i possibili esiti del tuo progetto?

Se si riuscirà davvero a capire se i microorganismi associati agli alimenti riescano ad esplicare una qualche funzione importante per la nostra salute una volta arrivati vivi nell’intestino; credo dovrà esserci di conseguenza una rivoluzione nel nostro modo di mangiare. Un primo cambiamento riguarderà probabilmente il modo in cui andiamo a pulire frutta e verdura prima di consumarla. Non dico di mandare i vostri figli a mangiare la terra, sia chiaro, ma neanche andare ad utilizzare l’ipoclorito di sodio su ogni ortaggio o frutto che mangiano. Ma questo dovrà, inevitabilmente, modificare anche il modo in cui i nostri prodotti vengono coltivati, riducendo al minimo l’uso di fitofarmaci, e di conseguenza i loro residui sui nostri alimenti.

Un altro punto importante sarà quello di andare ad introdurre nella nostra dieta più cibi crudi (e no, purtroppo non parlo di sushi e tartare), in modo da introdurre i microrganismi vivi nell’organismo. Infine abbiamo la strada un po’ più insidiosa e anche costosa per il consumatore finale, quella di andare a re-inserire negli alimenti che consumiamo principalmente crudi (i.e. insalate di quarta gamma) quei microorganismi buoni che vengono eliminati durante il lavaggio.

E poi va beh, si potrebbe anche pensare a metodi mirati di eliminazione di organismi patogeni (ad esempio attraverso l’uso di batteriofagi), ma questa per il momento la vedo più come fantascienza.

Secondo lei ci sono dei preconcetti errati che la gente ha nei confronti dei batteri e dell’igiene degli alimenti?

Credo mi focalizzerò sui preconcetti nei confronti dei batteri, quella dell’igiene degli alimenti per il momento è solo un’ipotesi. Credo si tenda sempre a considerare i batteri – o i microorganismi in generale – come nemici da uccidere, ma non è sempre così. Alcuni di loro ci aiutano a produrre alimentiyogurt, formaggi, prodotti fermentati – altri ci aiutano a purificare le nostre acque reflue. Ci sono batteri che ci potrebbero aiutare a produrre energia più pulita, come ad esempio i metanobatteri.

Anche i batteri che vivono all’interno del nostro organismo, e di cui ho parlato prima, sono più che altro amichevoli e dovremmo pensare a loro come aiutanti e non come nemici. Con questo non voglio dire che dovremmo abbassare la guardia del tutto, dobbiamo sempre tenere a conto che ci sono batteri patogenici intorno a noi e che potrebbero farci male, ma tenderei ad evitare di considerare tutta la quota microbica come qualcosa di pericoloso e da eliminare.

Ma parliamo più nel pratico della vita di laboratorio. Può spiegarci con che batteri si trova a lavorare ogni giorno?

Principalmente mi trovo a lavorare con batteri lattici (LABs, Fig. 2) che appartengono ai generi Lactobacillus, Leuconostoc, Weissella, Lacticaseibacillus, Lactococcus, etc… Sono quei batteri che utilizziamo come starter per la preparazione di formaggi, yogurt, rejuvelac o che si trovano all’interno dei prodotti probiotici. La stragrande maggioranza dei miei ceppi sono di origine alimentare, ma con il mio gruppo mi occupo anche di batteri lattici di origine umana, come quelli provenienti da feci, cavità orale o isolati vaginali.

I batteri lattici sono tutti batteri Gram positivi e non sporigeni, la cosa che li accomuna tutti è quella di produrre acido lattico dalla fermentazione degli zuccheri, in quantità variabili a seconda del metabolismo. Possono essere bastoncini più o meno lunghi o cocchi, singoli o che formano catenelle. Sono batteri un po’ rognosi dal punto di vista di esigenze di crescita, ma sicuramente non li considererei di batteri difficili da far crescere nel giusto terreno e condizioni di temperatura e presenza di ossigeno.

Batteri lattici al microscopio ottico
Figura 2 – Batteri lattici isolati da rucola visti al microscopio ottico (Fonte: Giacomo Mantegazza).

Ci può spiegare quali sono le tecniche che utilizza durante le sue analisi?

Tante tante tante tante conte in piastra (Fig. 3). È sicuramente una delle tecniche che più utilizzo e più mi è utile. Ti dà un’indicazione della carica batterica iniziale del tuo prodotto ed è indispensabile per andare ad isolare batteri singoli da testare per le loro capacità di attivare il sistema immunitario o il loro impatto sulla shelf-life di un prodotto (questo nell’ottica di voler re-inserire i microorganismi dopo il lavaggio del prodotto). Oltre a questo, effettuo prove di transito gastrointestinale simulato, dove il cibo – e i suoi batteri associati – viene trasferito a tempi prestabiliti e simili a quelli reali in soluzione contenenti enzimi e molecole che il nostro corpo utilizza per digerire il cibo. Questo ci aiuta a capire se effettivamente i microorganismi associati potrebbero arrivare vivi in situazioni simil-reali. Ma questo dovrà poi essere valutato/validato anche con prove in vivo.
E poi abbiamo tutto quel lato fantastico dello studio degli acidi nucleici (principalmente DNA). Ad esempio, ci basiamo molto sul profiling del gene codificante per il 16S rRNA. Questo gene è quello più utilizzato per dargli un nome e cognome (un’assegnazione tassonomica) ad un microorganismo procariotico. E grazie ai nuovi metodi di sequenziamento del DNA ormai è possibile andare a sequenziare tutti o la maggior parte dei geni 16S rRNA presenti all’interno di un campione di DNA non puro, e che quindi contiene più batteri, riuscendo a identificare tassonomicamente quasi tutti i microorganismi presenti in quel campione.

Batteri su terreno HHD
Figura 3 – Terreno HHD dove sono stati diluiti e piastrati dei batteri. Il terreno HHD (heterofermentative, homofermentative differential medium) serve per distinguere i batteri lattici omoferementanti ed eterofermentanti (Fonte: Giacomo Mantegazza).

La ringrazio molto per queste risposte e per concludere le vorrei chiedere come vede il futuro di questo ambito e le sue prospettive future.

Spero vivamente che il futuro nel campo della microbiologia alimentare si concentri di più su sé e come i batteri associati agli alimenti possano o meno influire in qualche modo sul nostro microbiota. Vedo che ultimamente diversi gruppi di ricerca si stanno spingendo in questa direzione. Credo che tra non molto avremo delle risposte più sicure e non più solo qualche ipotesi molto interessante.

Per quanto riguarda me, spero di poter continuare a fare quello che mi piace fare ancora per molto tempo, mi piacerebbe molto viaggiare un po’, scoprire nuovi laboratori, nuovi modi di pensare o modi diversi di fare cose che faccio quotidianamente. Chissà, non credo mancheranno le possibilità.

Per approfondire…

  • Gargari, G., Mantegazza, G., Taverniti, V., Del Bo, C., Bernardi, S., Andres-Lacueva, C., … & Guglielmetti, S. (2021). Bacterial DNAemia is associated with serum zonulin levels in older subjects. Scientific reports, 11(1), 1-13.
  • Marino, M., Bo, D., Tucci, M., Venturi, S., Mantegazza, G., Taverniti, V., … & Porrini, M. (2022). A mix of chlorogenic and caffeic acid reduces C/EBPß and PPAR-γ1 levels and counteracts lipid accumulation in macrophages. European Journal of Nutrition, 61(2), 1003-1014.
  • Taverniti, V., Marengo, M., Fuglsang, E., Skovsted, H. M., Arioli, S., Mantegazza, G., … & Frøkiær, H. (2019). Surface layer of Lactobacillus helveticus MIMLh5 promotes endocytosis by dendritic cells. Applied and Environmental Microbiology, 85(9), e00138-19.
Foto dell'autore

Beatrice Cavenago

Sono assegnista di ricerca alla Facoltà di Agraria in Unimi, lavoro su piante arboree da frutto! Sono appassionata di micologia e patologia vegetale!

Hai suggerimenti che possano aumentare la qualità dei nostri contenuti sul sito di Microbiologia Italia o vuoi fornirci dei feedback per fare sempre meglio? Contattaci. Diffondi la scienza con noi e seguici su FacebookInstagramLinkedIn, TikTok, Twitter, Telegram e Pinterest. Ti piacciono i nostri articoli? Aiutaci con una Donazione o iscriviti alla nostra Newsletter ufficiale e potrai ricevere gratuitamente i fantastici articoli che giornalmente verranno pubblicati sul sito.

Rispondi