Batteri utili È così che lo stomaco aiuta l'intestino a saltare

Funzione filtro scoperta: lo stomaco arricchisce in modo specifico i microrganismi

In passato, la scienza supponeva che l'acido gastrico uccidesse quasi tutti i microrganismi. Ma ovviamente non è il caso. Perché in uno studio ha ora dimostrato che i microrganismi dello stomaco sono mirati e svuotati e filtrati a rilascio intestinale.

La composizione dei microrganismi nello stomaco varia notevolmente

Il ruolo dello stomaco per la salute del tratto gastrointestinale è ancora un mistero per la scienza: la composizione dei microrganismi nello stomaco varia notevolmente, ma l'influenza di queste fluttuazioni sull'intestino è stata finora solo ipotizzata. Ma ora un gruppo di ricerca presso l'Università di Hohenheim a Stoccarda, in collaborazione con l'Università di medicina di Graz, ha sviluppato un metodo mediante il quale i batteri viventi e attivi possono essere distinti dai morti e la loro quantità determinata.

Un nuovo studio ha dimostrato che lo stomaco all'interno del tratto gastrointestinale esercita un'importante funzione di controllo sul passaggio di alcuni batteri nell'intestino. (Immagine: Alexander Raths / fotolia.com)

Importante funzione di controllo

Con questo metodo, è stato possibile per la prima volta associare variazioni nella composizione degli abitanti permanenti dello stomaco con un aumento complessivo dei batteri.

Come affermato in una comunicazione dell'Università di Hohenheim, è anche emerso che lo stomaco nel tratto gastrointestinale ha un'importante funzione di controllo sul passaggio di alcuni batteri nell'intestino.

I risultati attuali sono stati pubblicati su "mSystems", la rivista della "American Society for Microbiology".

Influenza dello stomaco sull'intestino

Una riduzione chirurgica dello stomaco nell'obesità (obesità) porta con sé caratteristiche positive che non possono essere spiegate da una riduzione del volume gastrico da solo.

Così, per esempio, ridurre la resistenza all'insulina e migliorare la conseguente regolazione dei livelli di zucchero nel sangue così come di parametri di infiammazione generali - un effetto che è tipicamente associato con i processi nell'intestino piuttosto che nello stomaco.

Domande simili sull'influenza dello stomaco sull'intestino sollevano osservazioni cliniche sull'effetto collaterale degli inibitori della pompa protonica.

Si tratta di farmaci che inibiscono la produzione di acido nello stomaco e sono tra i farmaci più comunemente prescritti per il trattamento di ulcere gastriche, bruciori di stomaco, ecc..

Ma quelli che li prendono da molto tempo hanno un aumentato rischio di contrarre la diarrea dopo aver assunto antibiotici.

"Entrambi sono indicazioni che gli eventi nello stomaco causano cambiamenti nel microbioma intestinale", spiega il Prof. Dr. med. Florian Fricke, capo del dipartimento di microbiologia e bioinformatica applicata presso l'Università di Hohenheim.

"Lo stomaco può essere più influente nei problemi correlati all'intestino di quanto si pensasse in precedenza - sia positivi che negativi".

L'ipotesi precedente non sembra giusta

In precedenza, secondo il prof. Dr. Fricke ha ipotizzato che l'acido gastrico uccida quasi tutti i microrganismi.

"Ovviamente non è il caso. Ma che aspetto ha un microbioma dello stomaco sano e quale influenza esercita sul trasferimento di microrganismi dalla bocca all'intestino, non lo sapevamo ", dice l'esperto.

"Precedenti studi sullo stomaco e l'intestino sono stati anche ostacolati dai livelli estremamente fluttuanti di varie specie batteriche nel microbioma. Finora, non c'era alcuna spiegazione per le persone sane ", ha affermato il Prof. Dr. med. Fricke.

Un nuovo metodo distingue batteri vivi e morti

Il problema della ricerca classica sui microbiomi è che i cosiddetti metodi dipendenti dalla sequenza esaminano esclusivamente il DNA, cioè il vettore molecolare relativamente stabile dell'informazione genetica di un batterio.

"Catturano batteri viventi e cellule morte, quindi non possono distinguere tra il microbioma adattato allo stomaco e i batteri inattivi che entrano dall'esterno."

Insieme al suo dottorando Elisabeth Dörner e ai suoi colleghi presso l'Università di medicina di Graz, il Prof. Dr. med. Pertanto, Fricke adotta un nuovo approccio tecnico e utilizza un trucco:

Catturano non solo il DNA, ma anche l'RNA - brevi filamenti di acido nucleico che fungono da messaggeri nella cellula vivente quando si utilizzano le informazioni genetiche e si trovano quindi solo in cellule viventi e attive.

Gli scienziati testano il metodo nel modello animale su campioni di stomaco da topi di laboratorio. Allo stesso tempo, i partner del progetto a Graz prendono campioni da un totale di 24 pazienti, che li inviano a Hohenheim per l'analisi.

I ricercatori isolano DNA e RNA separatamente da ciascun campione e caratterizzano entrambi utilizzando l'analisi PCR, un metodo per l'arricchimento e il sequenziamento del materiale genetico.

"Questo determina quali batteri sono presenti in totale e quali parti dei batteri totali sono attive", spiega il Prof. Dr. med. Fricke.

"Inoltre, possiamo anche usare questo metodo per determinare la quantità di batteri. Pertanto, non solo possiamo determinare le percentuali relative di ogni specie, ma anche le loro quantità assolute. "

Gran parte dei batteri dello stomaco di soli due gruppi

I ricercatori hanno scoperto che circa il 90% dei batteri gastrici nei topi e nell'uomo sono costituiti da soli due gruppi dominanti.

Uno di questi gruppi, i lattobacilli nei topi e gli streptococchi umani, ha un volume relativamente costante mentre l'altro gruppo di bacteroidetes è più variabile.

"È interessante notare che il gruppo costante costituisce anche i batteri viventi e attivi", sottolinea il Prof. Dr. med. Fricke.

"Si può concludere che ha funzioni più critiche per il microbioma gastrico, mentre il gruppo fluttuante a breve termine può entrare nello stomaco attraverso il cibo o altri percorsi, ma rimane inattivo lì", ha detto lo scienziato.

"Con i nostri risultati, possiamo concentrare l'attenzione sui batteri rilevanti per lo studio dello stomaco e la transizione verso l'intestino."

Lo stomaco può influenzare il microbioma intestinale

Per ottenere le funzioni dello stomaco ancora più precisamente in pista, i ricercatori non limitano il loro campionamento sullo stomaco, ma anche di prendere un campione da esofago, tre in vari punti dello stomaco e del duodeno.

"Sebbene il microbioma sia relativamente simile ovunque, ci sono differenze graduali", spiega il Prof. Dr. med. Fricke.

"Abbiamo rilevato gradienti in alcuni batteri, cioè aumenti o riduzioni dall'esofago allo stomaco, che in seguito, cioè tra stomaco e intestino tenue, sono in direzioni opposte", dice l'esperto.

"Nello stomaco, questi batteri sono così specificamente arricchiti o impoveriti. Sembra quindi esercitare una funzione di controllo o filtro come un portale per l'intestino e può quindi influenzare il microbioma intestinale. "

Rilevare i rischi per l'intestino nella saliva

Al momento, gli scienziati stanno ancora conducendo ricerche di base classiche.

"Ci auguriamo che i nostri risultati possano aiutare a comprendere meglio le relazioni tra le diverse parti del tratto gastrointestinale e quindi possono portare una variazione di un giorno nella microbioma dello stomaco o la cavità orale con alcune malattie dell'intestino in collaborazione", spiega il Prof. Dr. Fricke.

"Sarebbe concepibile, ad esempio, che un giorno si possa riconoscere e trattare i rischi per l'intestino nella saliva. Oppure si può compensare gli effetti negativi di farmaci come gli inibitori dell'acido nello stomaco influenzando simultaneamente il microbioma. "(Ad)