I nostri geni modellano i nostri batteri intestinali, mostra una nuova ricerca

I nostri geni modellano i nostri batteri intestinali, mostra una nuova ricerca

Il nostro microbioma intestinale, la "foresta pluviale" in continua evoluzione di batteri che vivono nel nostro intestino, è principalmente influenzato dal nostro stile di vita, compreso ciò che mangiamo o i farmaci che assumiamo, secondo la maggior parte degli studi.

Ma uno studio dell'Università di Notre Dame ha trovato in gioco una componente genetica molto più grande di quanto si conoscesse un tempo.

Nello studio, pubblicato di recente in Scienza, i ricercatori hanno scoperto che la maggior parte dei batteri nel microbioma intestinale sono ereditabili dopo aver esaminato oltre 16,000 profili del microbioma intestinale raccolti in 14 anni da una popolazione di babbuini a lungo studiata nel Parco nazionale di Amboseli in Kenya. Tuttavia, questa ereditabilità cambia nel tempo, attraverso le stagioni e con l'età. Il team ha anche scoperto che molti dei tratti del microbioma ereditabili nei babbuini sono ereditabili anche negli esseri umani.

"L'ambiente gioca un ruolo più importante nel plasmare il microbioma rispetto ai tuoi geni, ma ciò che fa questo studio è allontanarci dall'idea che i geni svolgano un ruolo molto piccolo nel microbioma all'idea che i geni svolgano un ruolo pervasivo, anche se piccolo, ", ha affermato Elizabeth Archie, professoressa del Dipartimento di Scienze Biologiche e ricercatrice principale dello studio, che è anche affiliata all'Eck Institute for Global Health e all'Environmental Change Initiative.

Il microbioma intestinale svolge diversi lavori. Oltre ad aiutare la digestione del cibo, crea vitamine essenziali e aiuta ad allenare il sistema immunitario. Questa nuova ricerca è la prima a mostrare una connessione definitiva con l'ereditarietà.

Precedenti studi sul microbioma intestinale negli esseri umani hanno mostrato che solo dal 5 al 13% dei microbi erano ereditari, ma Archie e il team di ricerca hanno ipotizzato che il numero basso fosse il risultato di un approccio "istantanea" allo studio del microbioma intestinale: tutti gli studi precedenti hanno misurato i microbiomi solo a uno punto nel tempo.

Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato campioni fecali di 585 babbuini Amboseli selvatici, in genere con più di 20 campioni per animale. I profili del microbioma dei campioni hanno mostrato variazioni nella dieta dei babbuini tra la stagione umida e quella secca. I campioni raccolti includevano informazioni dettagliate sull'ospite, inclusi discendenti noti, dati sulle condizioni ambientali, comportamento sociale, demografia e dieta a livello di gruppo al momento della raccolta.

Il team di ricerca ha scoperto che il 97 percento dei tratti del microbioma, inclusa la diversità complessiva e l'abbondanza di singoli microbi, era significativamente ereditabile. Tuttavia, la percentuale di ereditarietà appare molto più bassa, fino a solo il 5%, quando i campioni vengono testati da un solo punto nel tempo, come avviene negli esseri umani. Ciò sottolinea l'importanza di studiare campioni dallo stesso ospite nel tempo.

"Questo suggerisce davvero che nel lavoro umano, parte del motivo per cui i ricercatori non hanno scoperto che l'ereditarietà è perché negli esseri umani non hanno un decennio e mezzo di campioni fecali nel congelatore, e non hanno tutto l'ospite iniziale. (individuali) le informazioni di cui hanno bisogno per scoprire questi dettagli", ha detto Archie.

Il team ha trovato prove che i fattori ambientali influenzano l'ereditarietà dei tratti nel microbioma intestinale. L'ereditarietà del microbioma era in genere superiore del 48% nella stagione secca rispetto a quella umida, il che può essere spiegato dalla dieta più diversificata dei babbuini durante la stagione delle piogge. L'ereditarietà è aumentata anche con l'età, secondo lo studio.

Poiché la ricerca ha anche mostrato l'impatto significativo dell'ambiente sui microbiomi intestinali nei babbuini, i loro risultati concordavano con studi precedenti che mostravano che gli effetti ambientali sulla variazione del microbioma intestinale svolgono un ruolo maggiore rispetto agli effetti genetici additivi. In combinazione con la scoperta della componente genetica, il team prevede di affinare la sua comprensione dei fattori ambientali coinvolti.

Ma sapere che i geni nel microbioma intestinale sono ereditari apre la porta all'identificazione di microbi in futuro che sono modellati dalla genetica. In futuro, le terapie potrebbero essere personalizzate per le persone in base alla composizione genetica del loro microbioma intestinale.

L'Amboseli Baboon Project, iniziato nel 1971, è uno degli studi più longevi sui primati selvatici al mondo. Incentrato sul babbuino della savana, il progetto si trova nell'ecosistema Amboseli dell'Africa orientale, a nord del Monte Kilimangiaro. I team di ricerca hanno rintracciato centinaia di babbuini in diversi gruppi sociali nel corso della loro intera vita. I ricercatori attualmente monitorano circa 300 animali, ma hanno accumulato informazioni sulla storia della vita di oltre 1,500 animali.