La genetica può influenzare la composizione del microbioma più dei fattori ambientali

I ricercatori che studiano i topi al Technion-Israel Institute of Technology hanno scoperto che il microbioma è influenzato dalla genetica molto più che dall'ambiente di nascita materno.

Kateryna Kon | Shutterstock

nascita vaginale, che comporta il trasferimento del microbiota dalla madre al neonato, non ha avuto alcun impatto duraturo sul microbioma della prole. L'autore dello studio Yechezkel Kashi afferma di essere rimasto sorpreso da quanto più genetica influenzi il microbioma, rispetto all'ambiente di nascita materno:

È stato anche deludente poiché ha suggerito che i benefici dei probiotici potrebbero durare solo finché li si assume”.

Vale la pena prendere i probiotici?

Nel Regno Unito, circa tre quarti di miliardo di sterline all'anno vengono spesi in prodotti probiotici che dovrebbero giovare alla nostra salute. L'intestino è pieno di microbi come batteri, virus e funghi che migliorano la salute aiutando il corpo ad assorbire i nutrienti, metabolizzare i farmaci e “allenare” il sistema immunitario.

La modifica del mix individuale di microbiota di una persona può influire sulla sua salute e molti ricercatori ritengono che l'aumento dei batteri benefici abbia effetti positivi sulla salute. Però, mancano ancora prove attendibili di tale circostanza.

Per dimostrare che i prodotti probiotici sono utili, gli scienziati dovrebbero dimostrare che i batteri che contengono sopravvivono all'essere mangiati e passati attraverso l'ambiente altamente acido dello stomaco.

Dovrebbero anche dimostrare che i batteri si stabiliscono nell'intestino dove poi si riproducono e aumentano la popolazione batterica che è già lì. Finalmente, dovrebbero dimostrare che questo ha un impatto benefico sulla salute in una percentuale significativa di persone.

Sebbene i fornitori di probiotici rivendichino molti benefici per la salute dei loro prodotti, quelli in Europa devono ora fare pubblicità in conformità con l'Autorità europea per la sicurezza alimentare, che afferma che le prove che circondano i benefici per la salute dei prodotti probiotici sono insufficienti.

Il consulente chirurgo colorettale James Kinross conduce ricerche cliniche sull'argomento presso l'Imperial College di Londra. Kinross concorda sul fatto che mentre i batteri vivi nei prodotti probiotici sembrano sopravvivere allo stomaco e prendere residenza nell'intestino, sembra anche che una volta che una persona smette di prenderli, vengono espulsi dall'intestino.

Consiglia il loro uso per le persone con condizioni come la sindrome dell'intestino irritabile o la diarrea infettiva, ma pensa che manchino le prove che siano utili per le persone sane.

L'ambiente di nascita materno ha scarso effetto sul microbioma a lungo termine

Per lo studio in corso, Kashi e colleghi hanno caratterizzato i microbiomi di due ceppi consanguinei di topi, vale a dire topi neri (C57BL/6J), e topi bianchi (BALB/c). Hanno quindi incrociato i topi bianchi e neri in modo che un gruppo di incroci includesse una madre nera e l'altro includesse una madre bianca.

In entrambi i gruppi, la prole aveva la stessa tonalità di grigio e condivideva una genetica simile, indipendentemente da quale madre fosse nera e quale bianca.

Il motivo per cui i ceppi di topi sono stati incrociati è che, durante la nascita, i microbi vengono trasferiti dal canale vaginale della madre alla prole, il che significa che i topi in bianco e nero trasmetterebbero diversi set di microbiota alla loro prole.

Come recentemente riportato sulla rivista Microbiologia applicata e ambientale , l'ambiente di nascita materno ha avuto scarso impatto sui microbiomi della prole. I microbiomi erano simili tra loro indipendentemente dal fatto che la prole avesse madri nere o bianche, indicando che qualsiasi semina materna durante il parto non ha avuto luogo.

Testare l'influenza della fonte di cibo sul microbioma

In un ulteriore esperimento, i ricercatori hanno testato un altro fattore ambientale che potrebbe influenzare il microbioma, che era una fonte di cibo. Per questo studio, i topi bianchi e neri venivano alloggiati insieme nelle stesse gabbie.

"I topi sono coprofagi. Mangiano feci, e in cattività, mangiano le feci dei loro compagni di gabbia, " spiega la coautrice Hila Korach-Rechtman. Poiché le feci contengono il microbioma, i topi bianchi sono stati esposti al microbiota dei topi neri e i topi neri al microbiota dei topi bianchi.

Il team ha scoperto che questo ha fatto qualche differenza per i microbiomi degli animali, ma l'effetto persisteva solo finché i topi venivano tenuti insieme nelle stesse gabbie. Una volta separati i diversi ceppi di topi, i loro microbiomi sono tornati alla loro composizione originale, dice Korach-Rechtman

"Ovviamente, non possiamo insinuare che lo stesso modello si applichi agli umani, " dice Kashi. Tuttavia, ci sono prove che supportano questa ipotesi, con alcuni esperimenti che dimostrano sia nei topi che nell'uomo che alcuni geni sono correlati a determinate specie di microbi.

Questa variazione genetica potrebbe influenzare il microbioma intestinale attraverso meccanismi come "differenze nella struttura della mucosa intestinale... differenze nel metabolismo come la secrezione di acidi biliari... potenzialmente attività del recettore olfattivo... e peptidi antimicrobici e altri determinanti genetici del sistema immunitario". sistema, " suggeriscono Kashi e colleghi.

Per determinare l'impatto sia del ceppo materno che della coprofagia, i ricercatori hanno raccolto le feci dai diversi ceppi e hanno eseguito il sequenziamento del DNA per analizzare i microbiomi degli animali. Hanno quindi applicato l'analisi bioinformatica alle sequenze ottenute.

In entrambi gli esperimenti, la conclusione fu la stessa:era la genetica che determinava principalmente il microbioma, con l'ambiente di nascita materno e la coprofagia che hanno solo un'influenza minore.

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