Luce solare: un toccasana per il microbiota!

Esposizione alla luce solare: PRO e CONTRO

Il sole è indispensabile per la vita sul nostro pianeta: senza di esso, infatti, molte reazioni essenziali per la vita non potrebbero avvenire. Un esempio è la fotosintesi clorofilliana, una reazione che avviene nelle piante e che utilizza la luce solare per produrre l’energia chimica necessaria per sintetizzare glucosio e liberare ossigeno.

Anche l’uomo trae giovamento dall’esposizione alla luce solare. Infatti, oltre all’effetto benefico sull’umore (Figura 1), il sole stimola la produzione di vitamina D.

Luce solare e umore
Figura 1 – il sole e i suoi effetti benefici sull’umore

Negli ultimi tempi, però, sono emersi anche gli aspetti negativi di questa esposizione. Principalmente, parliamo di invecchiamento precoce della pelle e patologie tumorali (in particolar modo melanomi).

Composizione della luce solare

La luce solare è costituita da uno spettro di emissioni elettromagnetiche differenti (Figura 2), quali:

  • raggi infrarossi: hanno la capacità di riscaldare, ma sono anche alla base degli inestetismi cutanei;
  • luce visibile: è indispensabile per la vita, seppur porti ad una degenerazione maculare della retina, che è considerata come prima causa di cecità negli anziani;
  • raggi UVA: rappresentano il 99% dei raggi ultravioletti che raggiungono la superficie terrestre. Riuscendo a penetrare in profondità, portano ad una abbronzatura lenta ma duratura. Questo però è anche alla base dell’invecchiamento cutaneo;
  • raggi UVB: inducono un aumento della produzione di vitamina D, tuttavia sono responsabili delle scottature solari e di patologie neoplastiche (principalmente di cute e retina);
  • raggi UVC: sono i più pericolosi, ma vengono bloccati dalla barriera di ozono.
Spettro di emissione del sole
Figura 2 – il sole e il suo spettro

In questo articolo ci soffermeremo in particolar modo sui raggi UVB.

Luce solare e vitamina D

La vitamina D è un ormone utile al nostro organismo perché favorisce l’assorbimento intestinale di minerali, quali calcio, magnesio e fosfato, utili per differenti funzioni biologiche.

L’uomo riesce ad assumere la vitamina D con la dieta solo in piccola parte (Figura 3). Infatti, per soddisfare il fabbisogno dell’organismo, la vitamina D viene prodotta nella pelle attraverso l’esposizione alla luce solare (in particolar modo, ai raggi UVB). Questi infatti inducono, nella pelle, la conversione del colesterolo in 7-deidrocolesterolo, con un aumento dei livelli sierici della forma inattiva della vitamina D.

vitamina D: come si ottiene?
Figura 3 – i sistemi utilizzati dall’uomo per aumentare i livelli di vitamina D

L’80% della vitamina D presente in circolo deriva dall’esposizione ai raggi UVB. Questo, però, non sempre è possibile, sia perché si cerca di evitare esposizione diretta alla luce solare, sia perché entrano in gioco degli altri fattori che ne limitano l’esposizione, come abitare lontano dall’Equatore o in luoghi in cui il sole è assente durante tutti i mesi invernali.

La mancata esposizione alla luce solare è uno dei fattori legati all’insorgenza di malattie infiammatorie croniche come Sclerosi Multipla (SM) e Malattia Infiammatoria Intestinale (IBD).

Nello studio che presentiamo, condotto da alcuni ricercatori canadesi, si è analizzato come l’esposizione ai raggi UVB influisca anche su mucosa intestinale, sistema immunitario, ma soprattutto microbiota.

Lo studio

Per valutare l’influenza della luce solare sul microbiota, i ricercatori hanno condotto uno studio su 21 volontari. I criteri di selezione di questi sono stati molto stringenti per evitare di includere degli elementi che potessero inficiare i risultati, quali differenze di etnia, sesso, età. Questi 21 volontari erano tutti di sesso femminile e avevano un’età media di 28 anni. Lo studio inoltre è stato condotto a Vancouver, in un periodo compreso tra febbraio e aprile 2018, per limitare gli effetti derivanti dall’esposizione alla luce solare ambientale sui risultati.

Lo studio consisteva nel sottoporre le donne a tre sessioni di un minuto di esposizione di tutto il corpo ai raggi UVB. Inoltre, a orari prestabiliti (prima e dopo il trattamento) venivano prelevati dei campioni di feci e di sangue per andare a valutare, rispettivamente, la componente batterica del microbiota e i livelli di vitamina D. È importante sottolineare come, tra queste 21 donne, 9 avessero assunto nei tre mesi precedenti alla sperimentazione degli integratori di vitamina D, quindi avevano già un sufficiente apporto prima dello studio.

Risultato

I risultati dello studio hanno confermato come l’esposizione di questi soggetti ai raggi UVB abbia aumentato la diversità del microbiota. Questo specialmente nelle 12 donne che prima dello studio non avevano assunto alcun tipo di integratore. Lo stesso risultato era stato evidenziato già prima dello studio nelle donne che avevano assunto gli integratori.

Gli effetti della luce solare sul microbiota

I batteri più abbondanti, rilevati dopo lo studio, sono stati quelli generalmente associati a un microbiota sano e che sono meno abbondanti nelle persone affette da malattie infiammatorie (come quelle sopra citate).

Tra questi vi sono i batteri appartenenti alle famiglie Lachnospiraceae, Ruminococcus e Clostridiaeae (Figura 4). Questi sono correlati con un miglior stato di salute e che sono presenti in misura notevolmente inferiore nei soggetti con malattie infiammatorie.

Batteri aumentati in seguito ad esposizione alla luce solare
Figura 4 – grafico che mostra le famiglie batteriche aumentate nel microbiota in seguito all’esposizione ai raggi UVB

Questo dimostra anche come il nostro microbiota cambi stagionalmente a seconda della maggiore o minore esposizione alla luce solare. Sebbene questo non abbia effetti evidenti sui soggetti sani, sembra, invece, essere molto importante per i soggetti malati. Si è, infatti, visto come le malattie infiammatorie si aggravino a seconda dei livelli sierici di vitamina D e, quindi, con una certa stagionalità.

Studi precedenti avevano già evidenziato questo, ma avevano collegato i risultati al cambiamento nell’alimentazione dei soggetti con patologia, dovuto ad una determinata disponibilità di alcuni alimenti in una determinata stagione.

In questo studio, invece, si è chiesto ai volontari di non modificare in maniera eccessiva la propria dieta in modo da ricondurre i risultati esclusivamente alla luce solare.

Sviluppi futuri

Ad oggi, i risultati di questo studio potrebbero essere utilizzati nella protezione dell’organismo e nel miglioramento di malattie infiammatorie come SM e IBD.

Tuttavia, questo è solo un punto di partenza per studi futuri. In questo caso, infatti, si sono utilizzati dei criteri di inclusione nello studio molto stringenti.

In futuro si dovrebbe pensare di somministrare lo stesso studio ad una coorte più ampia di soggetti, di entrambi i sessi, per vedere se i risultati siano effettivamente confermati.

Ci sono, poi, delle domande ancora senza risposta: come agiscono i raggi UVB sul microbioma intestinale? Una ipotesi è quella che prende in considerazione il sistema immunitario, poiché la vitamina D ha anche un ruolo nel sopprimere risposte pro-infiammatorie.

Emanuela Pasculli

Fonti

Informazioni su Emanuela Pasculli 62 Articoli
Laureanda in Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche in quel di Bari. Sono una ragazza molto curiosa e mi piace osservare ciò che mi circonda e trovare una risposta alle mie tremila domande. Grazie a questo blog ho unito due passioni: la microbiologia e la scrittura e spero che questo sia solo il punto di partenza.

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