Un gigantesco catalogo dei batteri dell’intestino

Un gigantesco catalogo dei batteri dell’intestino

03/30/2020 - 16:30

Cosa sono i batteri intestinali e a cosa servono

I batteri e gli altri microrganismi all’interno del nostro intestino giocano un ruolo fondamentale non solo per il nostro attuale stato di salute ma anche nel prevenire l’insorgenza di alcune patologie, incluse le malattie infiammatorie croniche intestinali.

Fino a oggi lo studio delle interazioni tra microbi e organismo ospite - ovvero il corpo umano - è stata limitata dalla mancanza di dati longitudinali, ovvero che comprendessero un tempo sufficientemente lungo per capire come popolazioni diverse di microrganismi cambino ed evolvano nel tempo all’interno di un individuo.

Un passo in questa direzione è stato fatto dai ricercatori del MIT e del Broad Institute, i quali hanno istituito la Broad Institute-OpenBiome Microbiome Library (BIO-ML).

Si tratta di un vero e proprio catalogo contenente la descrizione di:

  • 7.758 ceppi appartenenti a sei diversi gruppi di batteri intestinali;
  • 3.632 genomi sequenziati interamente;
  • diversi pezzi di genoma dei suddetti batteri sequenziati parzialmente.

In aggiunta, si evidenzia la raccolta di dati longitudinali di diversi ceppi isolati da campioni raccolti da 90 individui, una dozzina dei quali seguiti per circa due anni.

Perché catalogare i batteri intestinali

Grazie a questo strumento i ricercatori statunitensi riusciranno a comprendere meglio le dinamiche delle popolazioni microbiche nell’intestino umano e a sviluppare nuovi tipi di trattamenti per una grande varietà di malattie, incluse le MICI. E poiché gli scienziati hanno dato libero accesso al dataset, altrettanto potranno fare i ricercatori di tutto il mondo.

Per ora i campioni raccolti riguardano solo la popolazione dell’area di Boston, ma i ricercatori stanno già raccogliendo e analizzando campioni provenienti da tutto il mondo, nella speranza di individuare e catalogare ceppi microbici non riscontrati nelle società industrializzate.

“Le popolazioni, passando da uno stile di vita tradizionale e uno più industrializzato, potrebbero  perdere molta di quella biodiversità. Quindi, una delle cose principali che vogliamo fare è conservarla e caratterizzarla”, dice Eric Alm, professore al MIT. “Sono convinta che arricchire le biobanche con un’ampia diversità di ceppi provenienti da individui che conducono stili di vita diversi è essenziale per i futuri progressi nella ricerca sul microbioma umano”, racconta invece Mathilde Poyet, postdoc al MIT, tra gli autori principali dello studio.

Fino ad oggi, non ci sono stati molti studi longitudinali e volevamo che questo fosse un obiettivo chiave della nostra ricerca, in modo da poter capire quale sia la variazione giornaliera”, ha proseguito Poyet.

Analizzare come le popolazioni microbiche sono cambiate nel tempo all’interno dei singoli ospiti ha permesso ai ricercatori di scoprire alcune nuove interazioni tra i ceppi. Inoltre, i ricercatori hanno anche misurato le quantità di molti metaboliti presenti nei campioni di feci.

Il risultato della ricerca

L’analisi sui gruppi di batteri intestinali ha rivelato che le variazioni dei livelli di aminoacidi erano strettamente legate ai cambiamenti delle popolazioni microbiche ospitate all’interno di una singola persona. Tuttavia, le differenze tra la composizione delle popolazioni microbiche in persone diverse sono state più strettamente associate a vari livelli di acidi biliari. Questi, hanno lo scopo di aiutare la digestione, oltre ad essere coinvolti anche nelle malattie infiammatorie croniche intestinali, così come mostra uno studio del Mount Sinai Hospital presentato alla Digestive Disease Week 2019.

I ricercatori non sanno esattamente cosa produca queste differenze nei livelli di aminoacidi e acidi biliari, ma affermano che potrebbero essere influenzati dalla dieta, una connessione che sperano di indagare in studi futuri. Hanno anche reso disponibili tutti i loro dati online e stanno offrendo campioni dei ceppi di batteri che hanno isolato, consentendo ad altri scienziati di studiare le funzioni di questi ceppi e il loro potenziale ruolo nella salute umana.

Fonte:

Poyet, M.,  Groussin M., et al. A library of human gut bacterial isolates paired with longitudinal multiomics data enables mechanistic microbiome research. Nature Medicine 2019

https://doi.org/10.1038/s41591-019-0559-3

Fonte quotes:

http://news.mit.edu/2019/catalogue-human-digestive-gut-bacteria-0902

Hernandez-Rocha C Kabakchiev B, et al. Higher Abundance of Bile Acid-Metabolizing Microbiota is Associated with Type of Disease, Biopsy Location and Mucosal Inflammation in Inflammatory Bowel Disease Patients. Abstract 257. Presented at: Digestive Disease Week 2019; https://www.gastrojournal.org/article/S0016-5085(19)36901-X/pdf?referrer=https%3A%2F%2Fwww.gastrojournal.org%2Farticle%2FS0016-5085%2819%2936901-X%2Ffulltext9840cb7%7D/gut-microbiota-changes-bile-acid-composition-affects-phenotypic-features-of-ibd