Svezzamento e microbiota intestinale 61 l cibo è una delle principali vie attraverso le quali gli stimoli ambientali sono in grado di influenzare il metabolismo, il sistema immunitario, lo sviluppo. I Il microbiota intestinale è l’insieme dei microorganismi presenti nell’intestino e rappresenta l’ecosistema più complesso della natura. È composto per lo più da batteri, ma sono presenti anche virus e funghi che vivono in stretto contatto con la mucosa intestinale. Le loro funzioni sono molteplici: favoriscono la biodisponibilità di alcuni nutrienti e la metabolizzazione delle calorie, sintetizzano diverse vitamine come la vitamina K, regolano ed educano l’espressione del sistema immunitario, modulano il sistema nervoso centrale e il sistema endocrino e, infine, proteggono la mucosa intestinale, quindi l’intero organismo, da aggressioni di microrganismi patogeni. L’alterazione del microbiota intestinale comporta modificazioni funzionali che coinvolgono la barriera intestinale. Una barriera intestinale danneggiata diventa permeabile, cioè può permettere l’ingresso di sostanze quali allergeni, batteri, tossine favorendo l’insorgenza di malattie infiammatorie e alterazioni immunitarie. Avere un intestino sano è fondamentale per non ammalarsi. Note Per un esame esteso, ma accessibile ai non specialisti, del microbioma si veda: Harman T., Wakeford A., Effetto microbioma - Come la nascita influenza la salute futura, Il leone verde 2020. 61 La costruzione del microbiota intestinale avviene nelle prime fasi di vita e qualsiasi alterazione della sua costituzione, definita disbiosi, è un fattore di rischio per lo stato di salute. Alterazioni nella composizione del microbiota intestinale durante l’infanzia sono state associate a disturbi pediatrici e all’insorgenza di malattia in età avanzata . Si presume quindi che le basi per un microbiota intestinale adulto sano siano già stabilite nell’infanzia. 62 Insieme alla modalità di parto, al tipo di allattamento e all’utilizzo di antibiotici, le modalità di svezzamento influenzano la costituzione di un “nucleo storico” del microbiota che viene a definirsi entro i tre anni di vita, che caratterizza il microbiota intestinale di ognuno di noi. Le differenze nella composizione microbica intestinale tra neonati allattati al seno e allattati con latte artificiale sono ben documentate . L’allattamento al seno fornisce agenti promicrobici e antimicrobici e sostanze nutritive per la flora batterica intestinale, tra cui gli oligosaccaridi presenti nel latte materno (HMO), che promuovono il sistema immunitario e possono modellare selettivamente la crescita e la funzione di microbi benefici (effetto prebiotico) con risvolti protettivi nei confronti della mucosa dell’intestino. 63 Note Rautava S., Luoto R., Salminen S., Isolauri E., , “Nat Rev Gastroenterol Hepatol”, 2012 Oct;9(10):565-76. 62 Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease Milani C., Duranti S., Bottacini F., Casey E., Turroni F., Mahony J., Belzer C., Delgado Palacio S., Arboleya Montes S., Mancabelli L., Lugli G.A., Rodriguez J.M., Bode L., de Vos W., Gueimonde M., Margolles A., van Sinderen D., Ventura M., , “Microbiol Mol Biol Rev”, 2017 Nov 8;81(4):e00036-17. 63 The First Microbial Colonizers of the Human Gut: Composition, Activities, and Health Implications of the Infant Gut Microbiota Durante lo svezzamento si verifica un’esposizione estesa agli antigeni proteici, evento fondamentale perché si sviluppi il nostro sistema immunitario. L’introduzione di alimenti solidi determina un dialogo tra microbiota e sistema immunitario intestinale che attiva dei meccanismi in grado di indurre la tolleranza o, al contrario, un’attivazione della risposta difensiva. Un’alimentazione sbilanciata può alterare la composizione del microbiota intestinale e la sua funzione di barriera, portando ad una riduzione precoce dei bifidobatteri di cui l’intestino del neonato dovrebbe essere particolarmente ricco. Diversi studi dimostrano che i bifidobatteri stimolano la produzione di anticorpi IgA e lo sviluppo di cellule immunitarie, oltre ad essere fondamentali per ridurre la permeabilità intestinale. Gli effetti dell’alterazione indotta dalla dieta si riflettono sul sistema immunitario, con l’instaurarsi di eczema e disturbi gastrointestinali nel breve e lungo termine e l’insorgenza di patologie croniche come allergia, asma, malattie infiammatorie intestinali e disturbi metabolici. È stato evidenziato, inoltre, che l’introduzione precoce di alimenti diversi dal latte (prima dei 3 mesi) comporta una riduzione dei batteri tipici del microbiota infantile e un aumento di quelli caratteristi dell’adulto. Questa maturazione anticipata del microbiota è segno di un intestino meno sano e lascia presagire il rischio di sviluppare future malattie croniche attraverso un’azione infiammatoria e immunometabolica . 64 Il microbiota si nutre della fibra che introduciamo attraverso frutta, verdura, cereali e legumi (in particolare delle fibre solubili e della cosiddetta fibra prebiotica ossia GOS, FOS, inulina) dando origine a vari sottoprodotti, tra cui gas e acidi grassi a catena corta (SCFA). Gli SCFA, tra cui l’acido acetico, l’acido propionico, l’acido butirrico, svolgono funzioni benefiche per l’uomo riducendo l’infiammazione del colon, mantenendo la barriera intestinale, inibendo la formazione di sostanze potenzialmente tossiche e cancerogene e favorendo l’assorbimento di minerali come il calcio. Da questo si comprende come la fibra alimentare presenti proprietà prebiotiche, ossia rappresenti un ingrediente alimentare in grado di stimolare selettivamente la crescita e l’attività metabolica di alcuni gruppi di microbi che vivono nel nostro intestino, con importanti e benefiche conseguenze per la salute del nostro organismo. Un’esposizione precoce ai microrganismi è fondamentale per lo sviluppo di un normale sistema immunitario. Gli studi evidenziano come limitare l’esposizione dei bambini ai microbi con un eccesso di igiene e l’uso eccessivo di antibiotici possa contribuire ad aumentare la suscettibilità ai disturbi allergici e alle malattie infiammatorie intestinali, nell’età adulta . 65 Note Differding, M.K., Benjamin-Neelon, S.E., Hoyo, C. , , “BMC Microbiol”, 20, 56 (2020). 64 et al. Timing of complementary feeding is associated with gut microbiota diversity and composition and short chain fatty acid concentrations over the first year of life Al Nabhani Z., Dulauroy S., Marques R., Cousu C., Al Bounny S., Déjardin F., Sparwasser T., Bérard M., Cerf-Bensussan N., Eberl G., , Immunity, 2019 May 21;50(5):1276-1288.e5. 65 A Weaning Reaction to Microbiota Is Required for Resistance to Immunopathologies in the Adult Il microbiota non comunica solo con il sistema immunitario, ma “parla” anche con il sistema nervoso. Intestino e cervello sono strettamente collegati, anzi, si scambiano informazioni continuamente attraverso molecole prodotte dal microbiota intestinale in grado di raggiungere specifiche aree del cervello, regolando il benessere del nostro organismo attraverso più vie; si parla infatti di asse intestino-cervello. Alcuni ormoni intestinali hanno recettori nel cervello; è il caso, ad esempio, della serotonina, ormone del buonumore, che viene sintetizzata principalmente nell’intestino. Allo stesso modo molecole prodotte dal sistema nervoso si riflettono sul benessere e sul funzionamento intestinale. Pensate agli effetti che stress, ansia, emozioni possono avere sull’apparato gastroenterico: dolori, diarrea, gonfiore addominale. Il microbiota intestinale sembra essere uno dei regolatori chiave della funzione intestino-cervello in grado di esercitare una notevole influenza sullo sviluppo e il mantenimento appropriati delle funzioni cerebrali . Molte ricerche recenti su diversi modelli animali e un numero crescente nell’uomo hanno valutato le sue implicazioni nei disturbi del neurosviluppo, come autismo e ADHD, nei disturbi psichiatrici e nelle patologie neurodegenerative. È interessante notare che la colonizzazione microbica dell’intestino del bambino coincide con i periodi chiave del neurosviluppo, con finestre temporali critiche comuni ad entrambi. 66 Un’alterazione intestinale e una disbiosi favoriscono il passaggio di peptidi di origine dietetica o peptidi neurotossici di origine batterica nel circolo sanguigno, determinando la produzione di citochine infiammatorie che possono modulare il sistema nervoso e condizionare le fasi iniziali di formazione del cervello. Ecco perché alterazioni del microbiota nei momenti sensibili, come l’intera vita fetale e i primi 2 anni di vita, rientrano tra i possibili fattori ambientali in grado di perturbare lo sviluppo del sistema nervoso e far parte dei possibili meccanismi epigenetici dei disturbi del neurosviluppo. Tuttavia sono necessari altri studi per definire quale sia il contributo del microbioma nel mediare tali effetti e per determinare in che modo la dieta e i suoi componenti impongono il loro effetto sull’asse microbiota-intestino-cervello. 67 Note Cryan J.F. et al., , “Physiol Rev”. 2019 Oct 1;99(4):1877-2013. 66 The Microbiota-Gut-Brain Axis Peptide: piccola molecola formata da 2 o più amminoacidi. 67 Di questa interazione reciproca tra l’ambiente, il comportamento, l’attività mentale, il sistema nervoso, il sistema endocrino e la risposta immunitaria degli esseri umani si occupa la psiconeuroendocrinoimmunologia (PNEI). Il microbiota intestinale infine sta assumendo un’importanza crescente tra i possibili fattori di rischio di malattie metaboliche come obesità, diabete di tipo2, insulino-resistenza e sindrome metabolica. Sebbene i meccanismi di questa correlazione non siano chiari, specifici batteri intestinali potrebbero determinare una diversa capacità di trasformare gli alimenti e restituire energia o influire sull’asse intestino-cervello regolando l’assunzione di energia o ancora determinando un effetto sulla permeabilità della barriera intestinale . 68 69 Alla luce di tutto ciò, non è difficile pensare ai primi mille giorni di vita come a un’ipoteca sul futuro. Note Baranowski T., Motil K.J., Moreno J.P., [published online ahead of print, 2019 Jan 16], “Curr Nutr Rep”, 2019;10.1007/s13668-019-0256-3. 68 Multi-etiological Perspective on Child Obesity Prevention Górowska-Kowolik, K., Chobot, A., , “World J Pediatr”, 15, 332-340 (2019). 69 The role of gut micorbiome in obesity and diabetes