Lo studio descrive per la prima volta il metabolismo del microbiota intestinale nei bambini

Un gruppo di ricerca con la partecipazione dell'Istituto di Biologia dei Sistemi Integrativi (I2SysBio) dell'Università di Valencia, insieme a FISABIO e CIBERESP, ha condotto il primo studio metatrascrittomico del microbiota intestinale dei bambini, che ha permesso di svelare il metabolismo della comunità batterica intestinale durante il primo anno di vita, con un livello di dettaglio finora sconosciuto.

Questo lavoro ha coinvolto anche ricercatori della Joint Unit in Genomics and Health della Foundation for the Promotion of Health and Biomedical Research of the Valencian Community (FISABIO) e del Biomedical Research Consortium in Epidemiology and Public Health Network (CIBERESP), dipendente dall'Istituto di Sanità Carlos III.

L'ambiente è molto importante nei primi anni di vita, sia per il bambino che per i batteri del suo microbiota intestinale. Batteri e uomo convivono in una simbiosi armoniosa:le persone condividono con loro il cibo che mangiano, che li aiuta a metabolizzare (il 10% dell'energia ottenuta dal cibo è una conseguenza dell'azione batterica). Inoltre, i batteri influenzano lo sviluppo del sistema immunitario e nervoso.

Così, lo studio ha esaminato l'espressione di tutti i geni batterici che fanno parte della flora intestinale del bambino da campioni fecali ottenuti in 4 momenti durante il primo anno di vita:7 giorni dopo la nascita e a 3, 7 e 12 mesi. L'analisi è stata eseguita anche su campioni delle madri prelevati una settimana prima del parto e un anno dopo.

"In questo studio abbiamo esplorato come l'ambiente influenza l'espressione genica della comunità batterica dell'intestino del bambino, in particolare il tipo di dieta (che cambia drasticamente durante il primo anno di vita principalmente con l'introduzione di cibi solidi)", spiega María José Gosalbes, Ricercatore CIBEResp presso FISABIO e primo autore dello studio.

"Per i batteri dell'intestino -aggiunge il ricercatore- non è lo stesso mangiare carboidrati dai cereali di una pappa che dal latte materno umano. In un caso e nell'altro, le vie biochimiche del metabolismo sono diverse e ciò richiede l'espressione di geni diversi".

"Analizzando quali sono quei geni che si esprimono, abbiamo potuto sapere in che stato funzionale sono i batteri intestinali:di cosa si nutrono, se stanno crescendo, eccetera.", chiarisce Pilar Francino, ricercatore principale dello studio e responsabile dell'Area Genomica e Sanità di FISABIO.

La scoperta più sorprendente dello studio è l'evidenza dell'attività dei batteri che producono butirrato nell'intestino del bambino prima che venga introdotta la dieta solida. Questo acido grasso dalle proprietà antinfiammatorie e che funge da alimento per le cellule della parete intestinale è di riconosciuta importanza per la salute degli adulti, ma fino ad ora si pensava che non fosse così rilevante nei bambini.

Ciò che è interessante è che, negli adulti, i batteri sintetizzano il butirrato dalle fibre e da altri carboidrati complessi ingeriti con la dieta che non si trovano nel latte materno. Studi successivi dovranno capire quali substrati i batteri stanno usando per produrre butirrato nei neonati e se questo composto ha le stesse funzioni nei neonati e negli adulti.

Metatrascrittomica dei batteri

In questo studio, una tecnica omica, metatrascrittomica, è stato usato, che consiste nell'analisi globale dei geni che vengono espressi in una comunità batterica. A seconda dello stato funzionale o degli stimoli ambientali, i batteri esprimono alcuni geni o altri; quindi, la metatrascrittomica fornisce informazioni essenziali sulla capacità funzionale dei batteri intestinali in ogni momento.

A causa della sua difficoltà tecnica, pochi laboratori al mondo sono in grado di eseguire analisi metatrascrittomiche del microbioma umano. Però, questi studi sono necessari per comprendere appieno la biologia microbica. "La grande sfida per il futuro è integrare tutti i dati:genomica, metatrascrittomica, eccetera.", dice Francino.

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