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Con poche fibre, i batteri intestinali potrebbero cambiare dieta
Due studi guidati da Jenna AbuSalim e Joshua Rabinowitz del Ludwig Princeton hanno ricostruito, soprattutto in modelli animali, come fibre e proteine vegetali indigeribili cambino il carburante disponibile per i batteri dell'intestino. Il risultato suggerisce che, quando le fibre sono scarse, parte del microbioma intestinale possa rivolgersi alle proteine dell'ospite, comprese quelle del muco, modificando la miscela di composti che raggiunge l'organismo.
Nel lavoro apparso sui Proceedings of the National Academy of Sciences, il gruppo ha esaminato i metaboliti fenolici prodotti durante la digestione microbica degli amminoacidi tirosina e fenilalanina. Fenilpropionato e acido ippurico sono associati alla salute intestinale e a un peso corporeo sano; p-cresolo solfato e fenolo solfato, derivati dalla tirosina, sono invece collegati a tossicità sistemica nelle persone con malattie renali e a esiti peggiori in alcuni pazienti oncologici.
Gli esperimenti indicano che fibre e proteine vegetali resistenti alla digestione, definite dagli autori proteine che imitano le fibre o Prif, spostano l'attività microbica verso i fenoli derivati dalla fenilalanina. Le Prif raggiungono l'intestino senza essere completamente degradate e forniscono ai microbi un'alternativa alle proteine presenti nella mucosa intestinale.
Per distinguere l'origine dei composti, i ricercatori hanno marcato le proteine con isotopi stabili non radioattivi e ne hanno seguito la digestione nei topi. I fenoli considerati sfavorevoli provenivano dalle proteine dell'ospite, comprese quelle del muco; quelli associati a effetti favorevoli derivavano quasi interamente dalle proteine indigeribili della dieta. Il risultato amplia le ricerche su come i batteri intestinali sopravvivono quando cambiano le risorse disponibili.
La fibra ha ridotto la degradazione batterica del rivestimento mucoso e, insieme alle Prif, ha favorito una diversa produzione di fenoli. Le associazioni osservate non dimostrano però che ogni singolo metabolita causi direttamente benefici o danni nell'uomo: gran parte dell'esperimento è stata condotta nei topi e gli effetti clinici di specifiche combinazioni alimentari richiederanno studi controllati.
Il secondo studio, pubblicato su Nature Metabolism, ha riesaminato l'origine dei metaboliti indolici e fenolici. Attraverso tracciamenti in topi, ratti e cellule umane, il gruppo ha scoperto che il metabolismo dei mammiferi può produrre autonomamente quantità consistenti di composti come indolo-3-lattato e indolo-3-acetato, finora attribuiti soprattutto ai batteri intestinali.
Nei topi, i livelli circolanti di diversi composti sono rimasti elevati anche dopo un trattamento antibiotico che aveva alterato il microbioma. Un andamento simile è emerso nei campioni di pazienti sottoposti ad antibiotici, compresi alcuni pazienti oncologici. Al contrario, sostanze prodotte esclusivamente dai microbi, come indolo-3-propionato e p-cresolo solfato, sono diminuite.
I risultati rendono più complessa la progettazione di interventi dietetici mirati, probiotici o terapie basate sui metaboliti. Prima di tentare di aumentare o ridurre un composto sarà necessario stabilire quanto provenga dai microbi, quanto dall'organismo e quali alimenti ne controllino davvero la produzione. Le Prif potrebbero diventare una nuova categoria nutrizionale, ma la loro utilità clinica resta ancora da verificare nell'uomo.
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