Mikrobiota: il Progetto Microbioma Umano dell’NIH – PMC

La Microbiota Umana: Il Mondo dei Microorganismi Come “Organo Nascosto” e i Suoi Effetti sulla Salute

Introduzione: definizione e sviluppo storico del concetto di microbiota

Il corpo umano si comprende meglio se considerato non come un singolo organismo, ma come una entità multicellulare che vive all’interno di un complesso con milioni di microorganismi. Questa rete microscopica, che ospita circa dieci volte più geni rispetto al genome umano e che influisce profondamente sulla nostra salute attraverso le sue attività biochimiche, prende il nome di . Il termine microbiota indica tutte le popolazioni di microorganismi presenti in un determinato ambiente; di contro, l’insieme del materiale genetico di tali organismi è espresso dal concetto di .

Storicamente, la relazione tra la vita microscopica e l’essere umano può essere seguita dalle creature osservate da Antonie van Leeuwenhoek nel XVII secolo direttamente dalla propria bocca; tuttavia, l’analisi sistematica e a livello genomico della microbiota risale agli ultimi trenta anni. Il momento di svolta in questo campo è stato lo sviluppo delle tecnologie di . Grazie in particolare al sequenziamento di ampliconi del gene 16S rRNA e agli approcci metagenomici, è ora diventato possibile identificare anche numerose specie batteriche non coltivabili.

Gli degli Stati Uniti (NIH) hanno svolto un ruolo cruciale nella istituzionalizzazione di questo campo di ricerca tramite l’ (Progetto sul Microbioma Umano – HMP). L’obiettivo fondamentale del progetto può essere riassunto nel caratterizzare il microbioma umano raccogliendo campioni da più siti di almeno 250 volontari “sani”, nel mettere in luce le relazioni tra le variazioni del microbioma e lo stato di salute/malattia, e nel mettere a disposizione della comunità scientifica una fonte di dati standardizzata. Questo progetto rappresenta la prova che la ricerca sul microbioma si è trasformata da studi condotti in singoli laboratori in una disciplina scientifica .

Composizione e meccanismi di biodiversità della microbiota

Differenz fra gli ecosistemi del suolo, dell’intestino e della pelle

Il microbioma umano è costituito da ecosistemi che presentano marcate differenze a seconda delle regioni corporee. Ogni zona, ospitando condizioni fisico-chimiche peculiari (livelli di ossigeno, pH, disponibilità di nutrienti), sviluppa popolazioni uniche sotto la pressione selettiva.

• Il microbioma intestinale:FirmicutesBacteroidetes
• Mikromicrobioma orale:
• Cilt mikromikrokomu:

Meccanismi Fondamentali dell’Intertra Microbiota-Individuo

L’impatto dei microambienti sulla nostra salute non è casuale, ma agisce attraverso specifici :

1. Metabolismo sintetico e produzione di energia:acidi grassi a catena corta

2. Sintesi delle vitamine:

3. Resistenza alla colonizzazione:

4. L’adattamento del sistema immunitario:

Salute-Malattia: Aspetti Clinici e Settoriali

Malattie Metaboliche e Processi Inflamatori

L’equilibrio del microbiota, caratterizzato da una riduzione della diversità o da uno spostamento composizionale, è definito . Diversi studi hanno associato la disbiosi a condizioni croniche come l’obesità, il diabete di tipo 2, le malattie infiammatorie intestinali (IBD) e il sindrome metabolico. Tuttavia, la maggior parte di questi studi rimane a livello di , rendendo necessarie ricerche sperimentali longitudinali per stabilire in modo definitivo il nesso di causalità.

Microbiota-intestino-cervello (Asse Intestino-Cervello)

Negli ultimi anni, uno dei campi di ricerca più dinamici è rappresentato dalla comunicazione bidirezionale tra il microbiota intestinale e il sistema nervoso centrale. Il media il funzionamento di questo asse attraverso l’attivazione di vie neuroormonali da parte dei marcatori infiammatori sistemici e dei metaboliti batterici. Le correlazioni tra i profili del microbiota e depressione, disturbi d’ansia e malattie neurodegenerative sono oggetto di indagini approfondite; tuttavia, è necessario sottolineare che il livello di evidenza a supporto dell’applicazione clinica è ancora in fase precoce.

Metodi di Intervento Teraputico

La modulazione del microambiente sta attirando un’attenzione crescente nella medicina moderna:

• Probiotici:
• Prebiotici:
• Fekal mikromikrokom aktarımı (FMT):Clostridioides difficile

Per la maggior parte di queste terapie è necessario completare studi clinici randomizzati e controllati standardizzati; poiché i profili microambientali individuali rendono difficile la previsione delle risposte personalizzate.

Valutazione Accademica e Bibliografia

Gli studi sul microcosmo umano rappresentano uno degli sviluppi più significativi nella trasformazione della paradigma della scienza biomedica. Allargando il concetto di “identità” di un organismo, lo ridefiniscono oltre il materiale genetico come un (unità cellula-microorganismo) geneticamente, evolutivamente e metabolicamente interconnesso.

Tuttavia, sotto il profilo della rigore accademico, vi sono diversi aspetti che richiedono attenzione: in primo luogo, il fatto che la maggior parte dei risultati sia di natura correlazionale e che la dimostrazione di un rapporto di causalità risulti difficile; in secondo luogo, la variabilità individuale dei profili microambientali, che limita l’applicazione di approcci terapeutici standardizzati; in terzo luogo, il rischio di un’interpretazione eccessivamente ottimistica dei risultati scientifici nella promozione dei prodotti probiotici commerciali.

Riferimenti bibliografici:

1. Consorzio del Progetto Microbioma Umano. (2012). Struttura, funzione e diversità del microbioma umano sano. , 486(7402), 207–214.
2. Programma NIH per la Ricerca Biomedica — Progetto Microbioma Umano: definizioni e obiettivi ufficiali. National Institutes of Health (NIH). Bethesda, Maryland.
3. Turnbaugh PJ, Ley R, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. (2006). Un microbioma associato all’obesità con maggiore capacità di raccolta di energia. , 444(7122), 1022–1025.
4. Sender R, Fuchs S, Milo R. (2016). Stime aggiornate del numero di cellule umane e batteriche nel corpo umano. , 14(12):e2004427.

La ricerca in questo campo deve essere orientata verso l’aumento dei disegni di studio longitudinali, l’individuazione delle relazioni di causalità e la verifica della validità clinica degli approcci alla medicina personalizzata basati sui micromicrocomi.

Nota della fonte: Questo lavoro è stato aggiornato e organizzato in formato accademico utilizzando i dati d’archivio disponibili all’indirizzo https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2792171.