Microbioma: cos’è e perché influenza la salute sin dalla nascita

Un tempo se ne parlava solo come di flora batterica intestinale e le nostre conoscenze andavano poco oltre l’assunzione di fermenti lattici vivi in caso di necessità; le scoperte fatte negli ultimi vent’anni hanno però dilatato l’attezione su quest’area della medicina, moltiplicando le aspettative riposte in essa: stiamo parlando del microbiota e del microbioma umano, cioè dei microrganismi (batteri, lieviti, virus, archeobatteri ecc.) che vivono nel nostro corpo e sulla nostra pelle.

I termini maschili che ho usato nel testo sono da intendersi per persone di genere femminile e maschile.

Cosa sono il microbioma e il microbiota umani

Partiamo da una precisazione: sulla definizione di microbioma e microbiota ci sono pareri discordanti che hanno portato con il tempo a un certo grado di confusione. Il microbiota, si diceva fino a poco tempo fa, è l’insieme di microrganismi che colonizzano un ambiente, per esempio il corpo umano; diversamente il microbioma è il corredo genetico, cioè il totale dei geni che quel microbiota nel suo insieme possiede.
Per semplificazione e per consuetudine, però, negli anni è entrata in uso la tendenza ad adoperare i due termini in modo interscambiabile con netta prevalenza del secondo (microbioma) sul primo (microbiota): parlando così di microbioma, molti hanno iniziato a riferirsi non più al corredo genico (DNA o RNA) dei microrganismi che popolano un ambiente, ma agli stessi microrganismi (batteri, virus, lieviti, archeobatteri, ecc.).
Nel 2020, sulla rivista «Microbiome», è uscito un articolo che sintetizza il pensiero di un panel di esperti secondo cui il microbioma è l’insieme del microbiota (cioè la comunità di microrganismi che vivono in un ambiente) e il loro “teatro di attività” (theatre of activity), ovvero il complesso di:

• peptidi, lipidi, polisaccaridi, DNA e RNA posseduto dai microrganismi (loro elementi strutturali);
• metaboliti prodotti dai microrganismi;
• le condizioni dell’ambiente in cui i microrganismi vivono.

Oggi il termine microbioma viene spesso usato per indicare “il tutto”: i microrganismi che popolano un ambiente, i loro geni, i loro metaboliti, l’interazione con l’ambiente in cui vivono. Ed è così che lo useremo anche noi in questo testo.

Non siamo fatti solo di cellule umane

Il microbioma umano si distribuisce in varie parti del nostro corpo: nell’intestino soprattutto, nel canale vaginale, sulla pelle, nel cavo orale, nel naso, nelle orecchie, negli occhi, cioè in tutte quelle parti del corpo umano che hanno un’apertura sull’esterno o sono esposte al mondo esterno.
Ora è necessario fare una seconda puntualizzazione: i batteri e tutti gli altri microganismi che formano il microbioma umano hanno colonizzato il nostro organismo centinaia di migliaia di anni fa, quando cioè l’uomo è apparso sulla Terra.
Da allora l’organismo umano si è evoluto provvisto sia delle sue cellule umane sia delle altre cellule che, comprensibilmente, sono entrate a far parte di un complesso e raffinato meccanismo di funzionamento che ci ha permesso di sopravvivere e vivere: quello del corpo umano.
Il nostro organismo insomma funziona nel modo in cui funziona grazie anche ai microrganismi che vivono in noi; non può essere altrimenti.
Ma numericamente, quanto è grande il microbioma umano? Vale a dire: quanti microrganismi abitano il nostro corpo?
Rispondere a questa domanda non è semplice.
Si sa per esempio che il peso del microbioma intestinale di un individuo adulto è all’incirca di 1,5 kg, cioè di poco superiore al peso del suo cervello, ma quale sia il numero esatto dei microrganismi dell’intero microbioma umano non è ancora noto. Ci sono stime.
Alcuni ricercatori ritengono che, a fronte di 30 trilioni di cellule umane, nel nostro corpo vivano 39 trilioni di altre cellule che includono batteri, virus e lieviti. Ma c’è chi pensa che il loro numero sia nettamente superiore e tocchi il rapporto di 100:1 (100 microrganismi per ogni cellula umana nel nostro corpo).
A ogni modo, un numero esorbitante di microrganismi, in larga misura batteri, per cui è verosimile dire che siamo fatti di altre cellule, più che di cellule umane.
Detto questo, è evidente che lo stato di composizione e di benessere del nostro microbioma definisce la nostra salute, la nostra capacità di difenderci dalle infezioni, di crescere, invecchiare e stare bene: noi viviamo in simbiosi con i microrganismi che ci abitano, e loro vivono in simbiosi con noi, in un sistema aperto in cui esiste “una sola salute”.
Questa idea, innovativa e rivoluzionaria, è stata pensata in grande per la vita dell’essere umano sulla Terra (One Health), per cui la salute delle piante, delle persone, degli altri animali e dell’ambiente è interconnessa. Riconoscere questa relazione è fondamentale per la vita, ma vale anche per noi e il microbioma che ci abita.
L’epoca moderna in cui viviamo (questi ultimi anni di pandemia in particolar modo) ci ha abituato a pensare che vivere in contatto con batteri, virus e i microbi in genere può essere pericoloso e mettere a rischio la nostra salute.
La verità è che la maggior parte dei microrganismi che possiamo incrociare nella vita o che abitano il nostro organismo non sono patogeni, piuttosto sono innocui e alcuni di questi addirittura ci sono utili e vantaggiosi. Beninteso, al microbioma umano appartengono anche microrganismi potenzialmente pericolosi. Quello che ci mette al sicuro in questa convinvenza è la simultanea presenza di molti altri microrganismi benefici ed apatogeni che, se nutriti e fatti vivere in un ecosistema favorevole (nell’intestino, nel cavo orale, nella vagina), proliferano a discapito dei patogeni: è così che li tengono a bada.
Sia chiaro: nascere, crescere e vivere in un ambiente sterile non è sano e a lungo andare è solo portatore di malattie.

Come acquisiamo il nostro microbioma, ovvero come i microrganismi ci colonizzano

La prima grossa acquisizione di quello che poi diventerà il microbioma umano di un nuovo individuo avviene durante la nascita, attraverso il contatto con il canale vaginale al parto.
I bambini che nascono naturalmente, attraversando la vagina della mamma e uscendo da questa, si ricoprono dei microrganismi che popolano il canale vaginale, quello intestinale e le vie genitourinarie materne: è così che si impadroniscono del loro primo microbioma che nei primi giorni di vita è, in tutto e per tutto, uguale a quello materno.
Diversamente, al momento della nascita in sala operatoria, i bambini nati da taglio cesareo, vengono primariamente in contatto con i microrganismi dell’ambiente chirurgico, ambiente ospedaliero a dominanza di patogeni e batteri ad alta resistenza. È su questo pool di microrganismi che questi neonati formano il loro primo microbioma.
Studi condotti sul vaginal seeding, quella pratica non ancora comune che prevede di prelevare, subito dopo il parto, un tampone di trasudato vaginale dal canale della mamma e di cospargelo sugli occhi, sul viso, sull’apertura della bocca e sulla pelle del neonato, hanno però mostrato che questa procedura basterebbe a garantire un microbioma simile a quello materno anche ai bambini nati da taglio cesareo, proprio come se fossero nati da parto naturale.
Il momento successivo al parto nella formazione del microbioma di una persona è quello dell’allattamento al seno: da una parte il latte materno è ricco in oligosaccaridi, cioè zuccheri ad attività prebiotica, dall’altra l’attaccamento del bambino al capezzolo materno fa sì che a ogni poppata il neonato acquisisca nuovi microrganismi naturalmente presenti sulla pelle della mamma.
Precisiamo ora cosa sia un prebiota: un nutriente ha attività prebiotica se, indigeribile dal nostro intestino e quindi inutilizzabile da noi come nutriente, è però un eccellente substrato energetico per i microrganismi, in genere batteri, che popolano l’intestino, favorendone selettivamente la crescita e le funzioni. Assumere alimenti ad attività prebiotica significa quindi nutrire il microbioma intestinale favorendo la crescita di ceppi batterici positivi a scapito di altri microrganismi potenzialmente patogeni.
I bambini che non si attaccano al seno della mamma, ma vengono allattati con il latte materno estratto con il tiralatte e dato poi con il biberon, hanno un microbioma meno ricco e diversificato dei neonati che bevono al seno: questo vuol dire che non è solo il latte materno con i suoi oligosaccaridi a fare la differenza ma l’atto stesso del toccare il corpo della mamma, il contatto della bocca sul capezzolo, della faccia sul seno e delle mani del lattante sul corpo della mamma, laddove poi le mani verranno portate agli occhi, alla bocca e al naso dal bambino.
Una volta che il bambino inizierà a esplorare il mondo al di fuori della sua mamma, a gattonare, toccare altrove, a mangiare altro che non sia il latte materno, allora il suo microbioma andrà via via a diversificarsi e ad arricchirsi: si definirà in maniera altamente specifica per quel bambino, come fosse un’impronta digitale, perché ogni microbioma è individuo specifico, cioè è proprio di una persona e mai uguale a quello di nessun’altra.

Gli effetti del microbioma sulla salute umana

Il microbioma intestinale è tra tutti i microbiomi umani il più conosciuto e numericamente il più grande: è per questi motivi che quando si parla degli effetti del microbioma sulla salute umana ci si riferisce soprattutto a quello intestinale.
Già da anni, la ricerca medica ha reso noto che il microbioma intestinale è capace di:

• sintetizzare la vitamina K (vitamina che interviene nei processi di coagulazione e che diversamente non avremmo disponibile) e alcune vitamine del gruppo B (B2, B3, B6 e B12) necessarie alle reazioni metaboliche di produzione di energia e alla trasmissione del’’impulso nervoso;
• favorire l’assorbimento di calcio e ferro;
• digerire nutrienti complessi, per noi indigeribili, producendo così nuove molecole utili al corpo umano;
• ostacolare la colonizzazione dell’intestino da parte di nuovi microrganismi patogeni o la profliferazione di microrganismi patogeni già esistenti (funzione di barriera);
• interagire continuamente e cooperare con il sistema immunitario, regolandone la maturazione come sistema di difesa sin dalla nascita.

Approfondendo lo studio del microbioma umano in anni più recenti, sono state poi rilevate implicazioni sulla salute dell’essere umano ancora più tangibili e sorprendenti: si è visto infatti che persone con microbioma alterato hanno un rischio aumentato di sviluppare malattie come obesità, diabete di tipo 1, asma, malattie infiammatorie intestinali (morbo di Chron e rettocolite ulcerosa), tumori dell’intestino, celiachia ecc.
Molte di queste relazioni devono essere ulteriormente indagate per essere comprese in tutti i loro termini, ma già ora sappiamo che il microbioma intestinale:

• può alterarsi in seguito a un’alimentazione povera in fibre e poco sana, allo stress, all’alcool, al fumo, all’uso prolungato di farmaci come quelli antinfiammatori;
• produce metaboliti attraverso cui interagisce con il nostro intestino e da qui con l’intero organismo, modulando e spegnendo possibili stati di infiammazione locale e periferica.
  Uno stato di infiammazione protratto ed eccessivamente intenso può rendere il nostro sistema immunitario più aggressivo, scatenando una sua risposta autoimmune ridondante come quella a cui si assiste nelle malattie infiammatorie croniche intestinali, nella celiachia, nel diabete di tipo 1 (che in genere esordisce nell’infanzia o in giovane età), nella sclerosi multipla e nelle altre malattie autoimmuni;
• è in grado di produrre sostanze ad azione antiossidante;
• detossifica sostanze nocive con cui entriamo in contatto dall’ambiente esterno. Questo meccanismo è stato ipotizzato per le malattie dello spettro autistico, laddove bambini autistici presentano un microbioma intestinale più povero dei bambini non autistici e comunque caratteristico; la cosa si tradurrebbe in un’incapacità da parte del microbioma intestinale dei primi a inattivare molecole tossiche che comunemente provengono dall’esterno e che, non essendo state rese innocue dal microbioma, procurerebbero, in ultima analisi, un danno cerebrale e di altri tessuti;
• comunica con il sistema immunitario di cui regola lo sviluppo e l’attività e mantiene integra la mucosa intestinale contro i batteri patogeni che possono invaderla: si pensa che questo meccanismo sia implicato nell’insorgenza sia di malattie autoimmuni sia di allergie come l’asma, spesso a esordio infantile.

Lo spostamento verso l’esordio di una di queste malattie o a protezione di queste dipenderebbe dunque dalla salute e dalla composizione del microbioma: un microbioma alterato può favorire la comparsa di malattia, diversamente un microbioma sano e vario promuove uno stato di salute.
Vorrei concludere citando Lesley Ann Page, ostetrica britannica e Presidentessa del Royal College of Midwiwes negli anni 2012-2017, che in una sua dichiarazione a proposito del microbioma umano ha affermato: «è proprio come se avessimo scoperto un intero nuovo mondo, il che cambia il modo in cui penso a me stessa. Ero abituata a immaginare di avere microrganismi sulla pelle, nell’intestino e dentro di me, ma pensare di essere più microbi che cellule umane è come se mi collegasse ancor più al resto dell’universo».

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di Fabiana Pompei
Laureata in Medicina e Chirurgia e specializzata in Scienza dell’Alimentazione. Dopo anni passati in ambulatorio, ora scrive di ciò che più le interessa: nutrizione, educazione alimentare, pedagogia e genitorialità.