Il microbiota umano

Che cos’è il microbiota

Il microbiota, spesso confuso con il microbioma, rappresenta la totalità  dei microrganismi presenti in un organismo vivente pluricellulare, che vivono in simbiosi con esso, dunque non danneggiandolo. Differentemente dal microbiota, il microbioma rappresenta infatti l’intero patrimonio genetico del microbiota. Tale definizione è spesso seguita da un aggettivo. Il più corretto, nel caso dell’uomo, è certamente l’attributo “umano”, poiché include tutta la popolazione batterica presente all’interno e all’esterno del corpo umano. Spesso si sente parlare di microbiota intestinale, correlato alla disbiosi intestinale, causa di problemi frequenti riguardanti l’apparato digerente. Il microbiota umano è stato definito ormai come una sorta di “organo aggiuntivo”, poiché l’insieme di microrganismi simbiotici (anche detti commensali) viventi all’interno del corpo sono fondamentali per il corretto funzionamento metabolico.

Microbiota umano
Figura 1 – Microbiota umano

Come si sviluppa il microbiota umano

Il microbiota è presente fin dalla nascita, e in maggior ragione se il parto avviene naturalmente e si preferisce l’allattamento al seno rispetto alla nutrizione con latte artificiale. In primis, passando per il canale vaginale, mucosa ricca di specie batteriche benigne ed il contatto con l’apparato escretore, ed in secondo luogo attraverso l’allattamento, viene fornito al neonato un microbiota necessario per evitare le disbiosi infantili e per garantire, oltre agli anticorpi, un’immunità necessaria per sopravvivere ai primi mesi di vita, sicuramente più delicati.

alterazioni del microbiota dovute all'età
Figura 2 – I cambiamenti della presenza di microbiota nell’essere umano correlati all’età, alla nutrizione e alle terapie antibiotiche

Prevalentemente, all’interno dell’organismo umano sono presenti batteri che sopravvivono in condizioni di anaerobia, ossia in assenza di ossigeno, spesso facoltativa (dunque rimangono funzionali anche in presenza di ossigeno). Le specie di microrganismi presenti in un essere umano si aggirano dalle 500 ai 10.000.000.

La varietà del microbiota comporta l’esistenza di un’ “impronta biologica”

Dunque, il microbiota non è solamente molto importante, ma è estremamente variabile, e ciò comporta vantaggi non da poco. Recenti studi, specialmente utili nel campo della microbiologia forense, dimostrano infatti che ogni essere umano possiede una cosiddetta impronta biologica, ossia lascia una traccia ben precisa. Ciò è dovuto al fatto che la presenza delle popolazioni batteriche in simbiosi con l’organismo non si limita all’interno delle varie mucose, ma è presente anche all’esterno, sull’epidermide. Inevitabilmente dunque, venendo a contatto con qualsiasi superficie, lasciamo tracce indelebili che, se analizzate, possono essere confrontate con dei campioni prelevati da varie parti del corpo. Chiaramente tale tecnica di identificazione è più complessa della molto più comune rilevazione delle impronte digitali, tuttavia è utilizzata in casi specifici, qualora sul campo non venga trovata alcuna traccia di DNA o impronte digitali.

Ciò dimostra un’elevata presenza di microrganismi anche sulla pelle. Le tipologie batteriche presenti sull’epidermide varia a seconda della zona di prelievo, ma prevalentemente appartengono ai phyla dei Bacteroidetes e dei Firmicutes.

percentuali batteriche presenti sul corpo
Figura 3 – La presenza batterica nelle varie aree del corpo

Il microbiota intestinale e l’importanza del suo equilibrio

Il microbiota più trattato e discusso è sicuramente quello intestinale, anche chiamato impropriamente flora intestinale. Tale denominazione deriva dal fatto che quando gli organismi unicellulari furono scoperti e studiati, vennero assimilati erroneamente alla categoria vegetale.

Sicuramente il microrganismo più semplice e più studiato all’interno dell’apparato intestinale è il batterio Escherichia coli. L’equilibrio delle quantità di batteri presenti all’interno di qualsivoglia mucosa e/o organo deve essere estremamente preciso, poiché in caso contrario si rischia di andare incontro a una situazione di disbiosi, ossia una patologia che provoca inevitabilmente sintomi collaterali anche gravi. Nel caso di disbiosi da Escherichia coli, infatti, si va incontro a dissenteria o al contrario stitichezza. Nei casi più gravi, può portare a sviluppare patologie più gravi come il diabete di tipo 2 e morbo di Crohn, una condizione che comporta un’elevatissima irritabilità del tratto intestinale.

batteri intestinali
Figura 4 – Rappresentazione del microbiota intestinale

Sempre parlando di microbiota intestinale, a causa di un disequilibrio microbiologico delle mucose, in particolare di un aumento di Prevotella, può insorgere un cancro del colon retto, mentre in caso di diminuizione significativa della popolazione delle Ruminococcaceae segue la cosiddetta sindrome del colon irritabile. Infine, una variazione della presenza di Clostridium difficile a livello intestinale può causare la colite pseudomembranosa, che porta a conseguenze molto gravi date dalle profonde lesioni all’interno della mucosa.

batteri intestinali
Figura 5 – Rappresentazione del microbiota intestinale

E’ correntemente oggetto di studio inoltre una correlazione diretta tra la presenza e la quantità di determinati batteri all’interno dell’intestino e malattie psichiatriche, come ad esempio la schizofrenia.

i batteri gastrointestinali condizionano lo stato emotivo
Figura 6 – Come il microbiota gastro-intestinale comporta conseguenze psicologiche

Il microbiota gastrico

Un’altra patologia molto grave, indotta dalla presenza eccessiva e patogena di un microrganismo, è riscontrabile a livello gastrico. Infatti, nel caso di aumento della presenza di Helicobacter pylori, spesso presente in quantità minori e asintomatico, si può sviluppare una gastrite acuta che, nei casi più gravi, può portare a un cancro allo stomaco.

La specificità della locazione microbiotica

Gli equilibri necessari per un’eubiosi variano tuttavia anche in base al sito di locazione batterico. Nel caso del microbiota intestinale, più specie batteriche (sempre in condizioni di equilibrio stabile) sono presenti, meglio sarà per quanto riguarda l’immunità a tali patogeni facoltativi. E’ dimostrato infatti che bambini cresciuti in condizioni igieniche precarie o addirittura pessime, sviluppano un sistema immunitario molto più efficace degli individui cresciuti in condizioni igieniche ottimali.

diverso microbiota in diversi organi
Figura 7 – Fotografia che rivela la presenza di diverse specie batteriche in diverse aree corporee

Come si ripristina l’eubiosi: probiotici e prebiotici

Spesso, a causa di peculiari condizioni fisiche o a causa di particolari trattamenti antibiotici o chemioterapici, è necessario ripristinare la popolazione batterica intestinale. Svariate sono le tecniche utilizzate per riportare l’organismo all’eubiosi, tra cui l’assunzione orale di probiotici, che stimolano la crescita dei microrganismi che a causa del trattamento sono diminuiti. I prebiotici invece sono sostanze presenti nel cibo che non vengono utilizzate dal nostro organismo, bensì dalla popolazione batterica intestinale, che favoriscono particolarmente il Bifidobacterium e i lactobatteri.

Quando è utilizzato il trapianto fecale

Un’altra procedura rivelatasi estremamente efficace è il trapianto fecale, poiché è all’interno delle feci che il microbiota si conserva e prolifera. Questo metodo, di semplice esecuzione, consiste semplicemente nel prelevare del microbiota umano sano dalle feci di un donatore e reintrodurlo nel paziente. Il trapianto fecale viene utilizzato nel trattamento di colite pseudomembranosa o della colite ulcerosa che si rivelino refrattarie alle terapie comuni.

Il microbiota vaginale

Alcune altre mucose umane, al contrario dell’intestino, sono molto più delicate, come ad esempio quella vaginale, nella quale la condizione ottimale è sicuramente quella in cui la popolazione batterica è molto poco diversificata. In questa mucosa molto sensibile, sono presenti principalmente lactobacilli, la cui riduzione può provocare vaginosi batteriche. Al contrario, tale patologia può essere indotta da un aumento di Candida, Trichomonas e in generale altre famiglie, come le Enterobacteriaceae, gli streptococchi e gli stafilococchi.

batteri vaginali
Figura 8 – Immagine raffigurante lactobacilli

Il microbiota vaginale e intestinale possono variare, mantenendo una condizione di eubiosi, in occasioni fisiologiche particolari come, ad esempio, la gravidanza.

La migrazione del microbiota può causare infezioni

Inoltre, alcune patologie possono insorgere non solo a causa di un aumento o diminuizione della presenza di un determinato microrganismo, ma anche dalla migrazione di tale batterio da una mucosa all’altra. L’esempio più comune è quello del passaggio di Escherichia coli dalla regione intestinale a quella urinaria. Tale batterio, da innocuo, diventa patogeno, risalendo dai genitali alla vescica tramite l’uretra, e può causare infezioni da lievi a gravi che prendono il nome di cistiti.

Le funzioni del microbiota

Numerose sono le funzioni del microbiota umano, tra cui l’importantissima funzione di consentire al nostro organismo di digerire particolari polisaccaridi. Infatti il nostro corpo non possiede tutti gli enimi necessari per scindere i legami di alcuni glucidi, che vengono forniti dai batteri presenti nel tratto gastro-intestinale.

presenza di batteri in visione anatomica
Figura 9 – Locazione anatomica del microbiota umano

Un’altra importantissima funzione è quella di garantire lo sviluppo corretto del sistema immunitario, a partire, come detto in precedenza, dalla nascita. Il microbiota ha lo scopo di addestrare e tenere pronte le immunoglobuline al riconoscimento dei batteri non appartenenti al corredo microbiologico sano. La corretta formazione di un sistema immunitario comprende inoltre il riconoscimento dei batteri “buoni”, ovvero quelli necessari al fine di mantenere l’eubiosi, ma anche la capacità di identificare l’eccesso o il difetto di tali batteri e di agire di conseguenza, trattandoli come patogeni.

Considerazioni sul microbiota

In conclusione, circa un chilo e mezzo del nostro peso corporeo è costituito da batteri, virus e miceti. La funzione del microbiota è tanto importante da essere considerata essenziale alla sopravvivenza. Esso è profondamente dipendente da una condizione di equilibrio (eubiosi), che, se alterata, porta a conseguenze estremamente gravi, che talvolta si rivelano letali.

quantità del microbiota umano
Figura 10 – Quantità dei batteri presenti nell’organismo umano

E’ dunque assolutamente da sfatare il mito dei batteri visti come entità esclusivamente patogene, poiché è grazie a loro che alleniamo il nostro sistema immunitario a difenderci dalle vere minacce, ed è grazie a loro se riusciamo a metabolizzare dei nutrienti essenziali per i quali non avremmo enzimi necessari a completare il processo di degradazione.

Francesca Buratti

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