Microbioma urbano: il progetto MetaSUB

Il microbioma umano

Quando si parla di microbioma umano si fa riferimento alle comunità microbiche che popolano il nostro organismo e che sono le principali responsabili della sua omeostasi.

Il microbioma viene acquisito, inizialmente, tramite trasmissione verticale dalla madre al bambino, soprattutto mediante parto e allattamento. Successivamente, viene modulato dalle abitudini alimentari e dall’ambiente esterno.

Microbioma e ambiente esterno

L’esposizione all’ambiente esterno influenza il microbioma in maniera positiva, preservando la salute umana. L’urbanizzazione ha, ad oggi, però ridotto questa esposizione con più della metà della popolazione che vive nelle città.

Questo, probabilmente, è alla base dell’aumento di casi, nei più giovani, di asma allergica, diabete e atopia nei Paesi Occidentali, dove si tende a passare molto tempo in ambienti chiusi e dove si utilizzano molti antimicrobici, che portano alla selezione di patogeni multi-resistenti, che diventano un pericolo per la salute globale.

Gli ambienti chiusi, dall’altra parte, possono rappresentare un vantaggio: ci danno un’idea di quali siano le comunità microbiche maggiormente diffuse nei Paesi Occidentali e come avviene la loro interazione con l’uomo.

Il progetto MetaSUB

Tra gli ambienti urbani, è sicuramente degna di nota la rete dei trasporti (soprattutto la metropolitana), che è alla base dell’interazione tra gli abitanti della città e della diffusione microbica.

Questa constatazione ha portato, nel 2015, al progetto Metagenomics and Metadesign of the Subway and Urban Biomes (MetaSUB). Il suo obiettivo è quello di creare una mappa metagenomica degli ambienti urbani delle città del mondo, con particolare attenzione verso il sistema dei trasporti.

Grazie a questo progetto è stato analizzato il “microbioma” di alcune metropolitane, prima fra tutte quella di New York. Oltre a New York, il progetto include città differenti per densità di popolazione, lunghezza della linea di trasporti e clima (Figura 1). Si va dal clima tropicale di San Paolo, a quello subtropicale di Città del Messico, a quello temperato di Parigi, a quello freddo di Mosca (di cui ci occuperemo nello specifico). Tra le città prese in considerazione c’è anche una città italiana, la bella Napoli.

mappa relativa al progetto MetaSUB
Figura 1 – Mappa delle differenti città che fanno parte del progetto MetaSUB

La metropolitana di Mosca

I ricercatori della ITMO University in Russia hanno, quindi, deciso di condurre uno studio pilota sul microbioma della metropolitana di Mosca (Figura 2), che è la sesta al mondo per utilizzo con i suoi circa 8-9 milioni di viaggiatori al giorno (New York è in settima posizione).

metropolitana di Mosca
Figura 2 – Metropolitana di Mosca

Seguendo il protocollo MetaSUB, i ricercatori hanno raccolto 40 campioni, prelevati da 4 stazioni metropolitane differenti e da 5 differenti tipi di superficie (pavimento, corrimano delle scale mobili, banco informazioni, panche e pareti).

I risultati dello studio hanno evidenziato come tutti i microbi analizzati appartengano al regno dei batteri. In più, si è visto che ci sono batteri distribuiti in maniera ubiquitaria su tutte le superfici e altri invece specifici. La maggior parte delle comunità microbiche riscontrate (Figura 3) appartengono ai generi Pseudomonas, Brevundimonas, Stenotrophomonas, Dietzia, Arsenicicoccus e alcuni generi non classificati della famiglia Intrasporangiaceae. Di questi, i primi tre (quelli in grassetto), sono stati anche i generi prevalenti anche nella metropolitana di New York.

microbioma urbano di Mosca
Figura 3 – Grafico che mostra l’abbondanza delle differenti comunità microbiche.
A sinistra si osservano blocchi di colori differenti a seconda dei 5 differenti tipi di superficie analizzati, mentre a destra le 4 stazioni metro analizzate.

Questo è un dato molto interessante perché fa comprendere come indipendentemente dal clima e dalla posizione geografica, alcune comunità microbiche sembrano adattarsi all’ambiente metropolitano, caratterizzato da condizioni insolite (mancanza di luce e piccole quantità di fonti di carbonio, introduzione costante di nuovi microbi dall’esterno).

I microrganismi più abbondanti sono eterotrofi aerobici, tra cui alcuni che possono degradare inquinanti industriali organici (Rhodococcus e Pseudomonas stutzeri) e possono sopravvivere in ambienti inquinati (Arsenicicoccus). La maggior parte di questi originano dal suolo e/o dalla pelle umana e la diversità microbica è correlata con la diversità di passeggeri.

Conclusioni

Questi risultati sono importanti, perché ci forniscono la mappa delle comunità microbiche negli ambienti urbani e ci aiutano a comprendere i fattori che ne influenzano la composizione. Questo è, quindi, di grande aiuto in termini di miglioramento dell’assistenza sanitaria, della biosicurezza e della sicurezza delle infrastrutture.

Molto importante è anche il fatto che non siano stati riscontrati, in questo studio pilota, prove significative di batteri patogeni. Questo, però, non significa che possiamo non lavarci le mani dopo un giro in metropolitana!

Emanuela Pasculli

Fonti

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