Microbiota: cos’è e quali sono le sue funzioni?

Il microbiota non è più considerato un commensale che non fornisce alcun beneficio. È un complesso sistema che partecipa attivamente alla protezione, nutrizione e rafforzamento del sistema immunitario.

A livello del tratto gastrointestinale si estende una delle principali superfici di scambio del corpo. Questa superficie permette l’assorbimento dei nutrienti ingeriti e la difesa dagli agenti patogeni. Il microbiota partecipa attivamente a questi processi, volete sapere cos’è e quali sono le sue funzioni? Continuate a leggere!

Dal punto di vista immunitario, tutti i microrganismi sono considerati patogeni e devono essere eliminati dal sistema. Tuttavia, a livello gastrointestinale e in altri tessuti possiamo trovare un gran numero di microrganismi che si sono evoluti e hanno sviluppato una relazione con il nostro corpo, favorendo così l’omeostasi interna.

Che cos’è il microbiota?

Il microbiota protegge dalle infezioni.
Il microbiota svolge un ruolo importante nella difesa dell’organismo dalle infezioni da agenti patogeni.

Il corpo umano è l’habitat naturale di un lungo e dinamico elenco di microrganismi, principalmente batteri. Quando parliamo di microbiota, ci riferiamo a una comunità di piccoli esseri viventi che sono in grado di colonizzare, adattarsi ed evolversi negli organi del corpo come la pelle, la bocca e il tratto gastrointestinale.

Il microbiota che abita l’epitelio intestinale umano è considerato una delle comunità più popolose al mondo con cifre comprese tra 10 12 e 10 14 unità. Questo ecosistema microscopico è costituito da organismi che colonizzano in modo transitorio e altri che lo fanno in modo permanente.

La relazione tra i tessuti e il microbiota umano è di simbiosi. In questo senso, mentre i batteri svolgono varie funzioni di protezione e metabolismo, il corpo umano offre loro il luogo ideale per riprodursi e vivere. In effetti, questa comunità può essere considerato un organo in più del corpo umano.

Composizione del microbiota intestinale

La flora microbica del tratto gastrointestinale comprende più di 100 miliardi di batteri tra 500 e 1.000 specie diverse. La distribuzione dell’ecosistema batterico è irregolare, con una minore presenza nello stomaco o nel duodeno, mentre il numero aumenta nell’ileo e nell’intestino crasso.

I batteri anaerobi stretti, che non dipendono affatto dall’ossigeno, sono più numerosi del resto del microbiota intestinale. D’altra parte, i generi più identificati negli studi sulle feci sono Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Clostridium, Lactobacillus, Fusobacterium e vari cocchi gram-positivi anaerobi.

Gli studi volti a rilevare e classificare l’ecosistema intestinale sono ancora molto limitati. Pertanto, un gran numero di generi e specie presenti in questo ambiente non sono ancora stati identificati.

Funzioni del microbiota

Al momento, il microbiota umano nativo non è più considerato un commensale che non fornisce alcun beneficio.

È, infatti, un complesso sistema di organismi che partecipano attivamente alla protezione, nutrizione e rafforzamento del sistema immunitario.

Protezione contro agenti nocivi

Questa funzione evidenzia la capacità del microbiota di agire come barriera di difesa naturale. Questo avviene poiché previene la colonizzazione della pelle e delle mucose del corpo da parte di agenti patogeni esogeni che possono essere pericolosi.

L’interferenza nell’insediamento di altri microrganismi è determinata dalla competizione che il microbiota offre per lo spazio e l’aderenza ai vari tessuti. Inoltre, l’ecosistema autoctono diminuisce la quantità di nutrienti necessari per la sopravvivenza e la riproduzione di altri agenti esterni.

Allo stesso tempo, la flora intestinale è in grado di produrre una grande quantità di sostanze battericide, che creano un ambiente tossico per i patogeni. Tra questi, acidi organici, perossido di idrogeno e batteriocine che creano fori nelle pareti batteriche e ne impediscono la sintesi.

Pertanto, la coaggregazione di agenti esterni sulle superfici epiteliali e mucose è piuttosto limitata. Questo fatto riflette l’ampia simbiosi nell’interazione ospite-microbo.

Nutrizione e metabolismo

Le proprietà metabolizzanti, intense a livello della flora microscopica enterica, favoriscono l’intero processo nutrizionale. I processi comprendono la fermentazione di carboidrati non digeribili nel colon e nel cieco, con produzione di energia per i batteri e di acidi grassi digeribili dalla mucosa.

D’altra parte, questi microrganismi partecipano anche alla produzione di elementi essenziali come vitamina K, vitamina B12, biotina, acido folico e acido pantotenico. Inoltre, partecipano alla sintesi degli amminoacidi attraverso la metabolizzazione dell’urea e dell’ammoniaca non assorbita.

Sviluppo e rafforzamento del sistema immunitario

Questi microrganismi, in generale, contribuiscono in maniera diretta e continua alla maturazione del sistema immunitario. Il microbiota esprime proteine e zuccheri superficiali riconosciuti come estranei, stimolando così lo sviluppo dei due tipi di immunità dell’organismo: innata e acquisita.

In questo modo, l’ecosistema autoctono offre un efficace campo di allenamento per il sistema immunitario già dalla nostra nascita. Questo facilita la risposta attiva e immunocompetente nei confronti di agenti esterni e altamente patogeni.

Fattori che influenzano il microbiota

Il microbiota può essere danneggiato da alcuni farmaci.
L’uso continuo di alcuni antibiotici può causare malattie legate alla distruzione del microbiota, soprattutto nell’apparato digerente.

Ogni essere umano ha una personale comunità di microrganismi non patogeni. Questa è determinata dal genotipo, dall’esposizione postnatale, dall’ambiente e dalla dieta.

L’alimentazione durante i primi due anni di vita è determinante per l’insediamento della flora intestinale. Alla nostra nascita, il tratto gastrointestinale è sterile, tuttavia viene colonizzato rapidamente durante l’allattamento al seno e il successivo svezzamento.

D’altra parte, l’esposizione ambientale e il tipo di dieta favoriscono la formazione di un microbiota o di un altro.

Infine, un abuso di antibiotici può causare un’alterazione nella sua composizione.

Un rapporto di interdipendenza

Il microbiota è essenziale per lo sviluppo di ogni essere umano, poiché  influenza in modo costante il mantenimento dell’omeostasi.

La ricerca indica che l’interazione tra l’ospite e i microrganismi commensali è molto benefica, favorendo numerose funzioni, dalla nutrizione al rafforzamento del sistema immunitario.

È evidente che deve esserci un buon equilibrio nella composizione del microbiota nativo. In caso contrario, si possono innescare disturbi immunitari e alterazioni infiammatorie e metaboliche pericolose per la salute.

  • Guarner F. Papel de la flora intestinal en la salud y en la enfermedad. Nutr. Hosp.  [Internet]. 2007;22(Suppl 2):14-19.
  • Icaza-Chávez M. Microbiota intestinal en la salud y la enfermedad. Revista de Gastroenterología de México. 2013;78(4):240-248.
  • Beltrán de Heredia M. Microbiota autóctona. Farmacia Profesional. 2017; 31(2): 17-21.
  • Belkaid Y, Harrison OJ. Homeostatic Immunity and the Microbiota. Immunity. 2017 Apr 18;46(4):562-576.
  • Ruff WE, Greiling TM, Kriegel MA. Host-microbiota interactions in immune-mediated diseases. Nat Rev Microbiol. 2020 Sep;18(9):521-538.
  • Man WH, de Steenhuijsen Piters WA, Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health. Nat Rev Microbiol. 2017 May;15(5):259-270.