Microbioma intestinale: l'ecosistema che lavora per la salute

Migliaia di miliardi di microrganismi partecipano alla digestione, alla difesa immunitaria e al metabolismo. Cosa sa oggi la ricerca e quali ricadute ha nella pratica clinica.

Microbiota e microbioma: definizioni e numeri

Con il termine microbiota intestinale si indica l'insieme dei microrganismi (batteri, archei, virus e funghi) che colonizzano il tratto gastrointestinale; il microbioma, in senso stretto, è l'insieme dei loro geni, anche se nell'uso comune i due termini vengono spesso sovrapposti.

Secondo le stime pubblicate su PLoS Biology da Sender, Fuchs e Milo (2016), un uomo di riferimento di 70 kg ospita circa 38.000 miliardi di cellule batteriche, concentrate in gran parte nel colon, a fronte di circa la stessa quantità di cellule umane (30.000 miliardi). Ancora più ricca è la varietà genetica: uno studio europeo pubblicato su Nature (Qin et al., 2010), basato sull'analisi delle feci di 124 persone, ha contato circa 3,3 milioni di geni batterici diversi, circa 150 volte quelli del genoma umano, e almeno 160 specie batteriche per individuo, in combinazioni diverse da persona a persona.

Due le implicazioni pratiche: grazie ai suoi batteri l'intestino dispone di funzioni metaboliche che l'organismo non potrebbe garantire da solo; inoltre non esiste un microbiota "standard" uguale per tutti, per cui i risultati di un'analisi del microbiota vanno sempre letti nel contesto del singolo paziente.

Le funzioni del microbioma intestinale

Tra le funzioni principali svolte dal microbiota:

Fermentazione delle fibre: i batteri del colon digeriscono le fibre alimentari e producono sostanze, come il butirrato, che nutrono le cellule della parete intestinale.
Sintesi di vitamine: alcune specie producono vitamina K e diverse vitamine del gruppo B.
Effetto barriera: il microbiota residente ostacola la colonizzazione da parte di microrganismi patogeni.
Regolazione del sistema immunitario: il dialogo con il tessuto linfoide intestinale contribuisce all'equilibrio tra tolleranza e risposta difensiva.

Un filone di ricerca in forte espansione riguarda inoltre l'asse intestino-cervello, la rete di comunicazione bidirezionale che collega l'intestino al sistema nervoso centrale, anche attraverso il nervo vago e le molecole prodotte dai batteri intestinali.

Quando l'equilibrio si altera: la disbiosi

Si parla di disbiosi quando la composizione o la funzione del microbiota si discostano in modo significativo dall'equilibrio: alcune specie utili si riducono, altre prendono il sopravvento e funzioni come l'effetto barriera si indeboliscono. Tra i fattori che possono alterare il microbiota:

Terapie antibiotiche: oltre ai batteri responsabili dell'infezione, colpiscono anche quelli utili dell'intestino.
Alimentazione povera di fibre: priva i batteri del colon del loro principale nutrimento.
Età: la composizione del microbiota cambia nel corso della vita.
Condizioni della nascita: il tipo di parto influenza i primi batteri che colonizzano l'intestino del neonato.

L'esempio clinicamente più evidente è l'infezione da Clostridioides difficile (C. difficile), un batterio che può causare diarrea e, nei casi più gravi, un'infiammazione del colon. Si sviluppa tipicamente quando la terapia antibiotica impoverisce il microbiota e in una parte dei pazienti tende a ripresentarsi anche dopo la cura.

Diagnosi e terapie: come si interviene

Il percorso diagnostico parte dalla valutazione clinica, con particolare attenzione alle terapie antibiotiche recenti, e prosegue quasi sempre con l'esame delle feci: per confermare un'infezione da C. difficile si ricercano il batterio e le sue tossine, mentre le analisi genetiche che descrivono la composizione del microbiota hanno un'interpretazione clinica ancora in evoluzione. In ogni caso è fondamentale una raccolta corretta, con contenitori sterili che preservino il campione fino all'analisi di laboratorio.

Sul fronte terapeutico, gli approcci più utilizzati sono:

Alimentazione: una dieta varia e ricca di fibre nutre i batteri utili.
Uso appropriato degli antibiotici: prescriverli solo quando servono riduce il rischio di disbiosi e contrasta la resistenza antimicrobica.
Probiotici: la loro utilità varia in base al ceppo e all'indicazione e va valutata caso per caso.
Antibiotici mirati: nell'infezione da C. difficile si usano farmaci specifici, come la vancomicina.
Trapianto di microbiota fecale: trasferisce nell'intestino del paziente il microbiota di un donatore sano e selezionato ed è indicato soprattutto quando l'infezione da C. difficile si ripresenta. In uno studio pubblicato sul New England Journal of Medicine (van Nood et al., 2013) ha risolto l'infezione in circa 8 pazienti su 10, contro circa 3 su 10 con la sola vancomicina.