Lo studio sui topi mostra che il micobioma intestinale influenza il metabolismo della dieta trasformata

Gli studi sul microbioma nell'intestino umano si concentrano principalmente sui batteri. Altri microbi presenti anche nell'intestino:virus, protisti, Archea, e funghi - sono stati in gran parte trascurati.

Una nuova ricerca sui topi ora indica un ruolo significativo per i funghi nell'intestino - le comunità di muffe e lieviti note come micobioma - che è l'interfaccia attiva tra l'ospite e la loro dieta.

"Abbiamo dimostrato che il micobioma intestinale di topi sani è stato modellato dall'ambiente, compresa la dieta, e che era significativamente correlato con gli esiti metabolici, " disse Kent Willis, M.D., un assistente professore presso l'Università dell'Alabama a Birmingham e co-autore corrispondente dello studio, pubblicato sulla rivista Biologia della comunicazione .

"I nostri risultati supportano un ruolo del micobioma intestinale nell'adattamento metabolico dell'ospite, e questi risultati hanno importanti implicazioni per quanto riguarda la progettazione di studi sul microbioma e la riproducibilità di studi sperimentali sul metabolismo dell'ospite".

Willis e colleghi hanno esaminato i funghi nel digiuno dell'intestino tenue del topo, sede della più diversificata popolazione fungina nell'intestino del topo.

Hanno scoperto che l'esposizione a una dieta elaborata, che è rappresentativo di una tipica dieta occidentale ricca di carboidrati purificati, ha portato a differenze persistenti nelle comunità fungine che si associavano in modo significativo alla deposizione differenziale di massa corporea nei topi maschi, rispetto ai topi alimentati con una dieta standardizzata.

I ricercatori hanno scoperto che la deposizione di grasso nel fegato, l'adattamento trascrizionale dei tessuti metabolicamente attivi e i livelli di biomarcatori metabolici sierici erano tutti collegati ad alterazioni nella diversità e nella composizione della comunità fungina.

Le variazioni di funghi di due generi - Thermomyces e Saccharomyces - erano le più fortemente associate a disturbi metabolici e aumento di peso.

Lo studio ha avuto un punto di partenza ingegnoso. I ricercatori hanno ottenuto topi geneticamente identici da quattro diversi fornitori di animali da ricerca. È noto che le comunità batteriche intestinali variano notevolmente a seconda del venditore.

Allo stesso modo, i ricercatori hanno trovato una variabilità drammaticamente diversa da parte del venditore per i micobiomi del digiuno, misurato mediante sequenziamento dell'rRNA spaziatore trascritto internamente.

Alla base, i topi di uno dei venditori avevano cinque generi fungini unici, e i topi degli altri tre venditori ne avevano tre, due e uno unico generi, rispettivamente.

Hanno anche esaminato la composizione della comunità tra i regni, vale a dire batteri e funghi, e hanno trovato grandi differenze nella comunità batterica di base.

Da questa iniziale diversità fungina e batterica, hanno quindi misurato gli effetti del tempo e le differenze nella dieta - cibo standardizzato rispetto alla dieta altamente elaborata - sulla composizione della comunità fungina e batterica.

I ricercatori hanno anche affrontato una domanda fondamentale:gli organismi fungini rilevati dal sequenziamento di nuova generazione provenienti dalla dieta, o sono veri organismi commensali che colonizzano e si replicano nell'intestino?

Hanno confrontato il sequenziamento dei pellet di cibo, che conteneva alcuni funghi, e il contenuto del digiuno del topo per mostrare che i funghi del digiuno erano veri colonizzatori commensali.

Così, questo studio, guidato da Willis -- e dall'autore corrispondente Joseph Pierre, dottorato di ricerca, e co-primi autori Tahliyah S. Mims e Qusai Al Abdallah, dottorato di ricerca, dall'Università del Tennessee Health Science Center, Menfi, Tennessee - ha mostrato che le variazioni nell'abbondanza relativa e nella composizione del micobioma intestinale sono correlate alle caratteristiche chiave del metabolismo dell'ospite.

Questo pone le basi per comprendere le complesse interazioni tra batteri e funghi e come entrambi si formano collettivamente, e potenzialmente contribuire a, omeostasi dell'ospite.

I nostri risultati evidenziano la potenziale importanza del micobioma intestinale per la salute, e hanno implicazioni per gli studi metabolici umani e sperimentali. Le implicazioni per gli studi sul microbioma umano, che spesso esaminano solo batteri e campionano solo comunità fecali, è che il micobioma può avere effetti non apprezzati sugli esiti associati al microbioma".

Giuseppe Pierre, dottorato di ricerca, Autore co-corrispondente allo studio, Università dell'Alabama a Birmingham

La ricerca è stata condotta principalmente presso l'Università del Tennessee Health Science Center, dove Willis era un assistente professore prima di entrare a far parte della Divisione di Neonatologia nel Dipartimento di Pediatria dell'UAB la scorsa estate.

La ricerca traslazionale nel Willis Lung Lab dell'UAB cerca di capire come tali funghi commensali influenzino la fisiologia e la malattia del neonato, principalmente attraverso l'esplorazione dell'asse intestino-polmone nella displasia broncopolmonare, una malattia polmonare dei neonati prematuri.

Lo studio in Biologia della comunicazione utilizzando animali adulti, Willis dice, ha contribuito a sviluppare modelli per la ricerca in corso sugli animali appena nati.

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