Siamo umani o batteri? La rivoluzione del microbioma

È stato definito l’ultimo organo umano scoperto, un organo separato, dimenticato, un nuovo organo, un organo che mancava. È quell’organo composto da più di 10.000 miliardi di microrganismi (batteri, virus, funghi) che coabitano con l’organismo umano, stimati essere più di tutte le cellule che compongono un singolo essere umano e più di quanto siano mai stati tutti gli uomini e donne dal momento della loro comparsa sulla terra fino a oggi.

Una volta era conosciuto come flora batterica, oggi definito microbiota. Ma non solo, l’insieme dei geni del microbiota, cioè quei tratti di DNA su cui sono scritte tutte le caratteristiche somatiche, metaboliche e funzionali, è stimato essere rappresentato da almeno 1.000.000 di geni contro i soli 22.000 dell’essere umano.

Sono lì per caso o perché hanno un ruolo nel funzionamento dell’organismo umano? Ebbene per rispondere a questa domanda basti pensare che animali da esperimento fatti crescere in condizioni di germ free e cioè senza una colonizzazione batterica, sono più fragili e hanno una vita più breve e mostrano alterazioni come una elevata richiesta calorica per un’alterazione della sazietà, maggiore suscettibilità ai patogeni e alle infezioni per incompleta maturazione del sistema immunitario, una ridotta attività delle cellule della mucosa con riduzione dell’effetto barriera, una maggiore suscettibilità allo stress, comportamenti simil autismo/schizofrenia, atteggiamento ansioso/depressivo e tante altre alterazioni.

Un’altra caratteristica sorprendente è che, trapiantando il microbiota di un animale che tende ad ingrassare in un altro normale, quest’ultimo comincia a incrementare il suo peso. È stato anche trapiantato il microbiota di soggetti autistici in animali da laboratorio osservando con estrema meraviglia una modifica del loro comportamento caratterizzato da movimenti ripetitivi e, anche se questo non dimostra nulla perché gli animali non soffrono di autismo, indica comunque che qualche relazione potrà rivelarsi in futuro.

L’equilibrio tra tutti questi batteri e gli ospiti è in parte determinato geneticamente, in parte regolato dalla dieta, dallo stile di vita, da farmaci o da altri fattori ambientali. Nell’uomo, alterazioni del microbioma sono state chiamate in causa come responsabili di malattie infiammatorie croniche come colite ulcerosa, Crohn, artriti, malattie allergiche come l’asma, malattie metaboliche come la steatosi e il diabete di tipo 2, malattie neuro/psichiatriche, malattie neoplastiche del colon e tante in corso di studio.

In alcune patologie che non rispondono alle terapie convenzionali i pazienti sono stati trattati con successo con il trapianto di microbioma da un soggetto donatore sano. Insomma, una vera rivoluzione!

Il microbioma, questo sconosciuto

I batteri sono ovunque, sulla cute, sulle mucose ma principalmente si trovano nell’intestino, a cominciare dalla bocca e concentrandosi prevalentemente nel colon. All’inizio sono condizionati dal tipo di parto, dal tipo di allattamento. Successivamente dal tipo di dieta, dall’uso di farmaci specialmente dagli antibiotici e dalle condizioni ambientali.

Vivono con noi in condizioni di simbiosi e condizionano la nostra vita come non ce l’eravamo mai immaginato prima. Figuriamoci che, nei mammiferi, sono responsabili della produzione di odori dalle zone umide delle ascelle e dell’inguine, odori che nelle femmine variano a seconda delle fasi del ciclo mestruale diventando segnali volatili per eventuali accoppiamenti riproduttivi.

È dibattuto il ruolo degli odori negli esseri umani, ma sicuramente l’uso di saponi, deodoranti e antitraspiranti hanno modificato il microbiota ascellare e, chissà, anche un possibile strumento di comunicazione sessuale. 

Ma i batteri sono diffusi su tutto il pianeta, nelle pianure, sui monti e sotto il livello del mare. Alcune osservazioni straordinarie hanno verificato come alterazioni dei batteri delle barriere coralline delle Sporadi equatoriali alterati dalla presenza umana siano stati determinanti per la loro scomparsa. E come il calamaro delle Hawaii può sfuggire ai predatori grazie a specifici batteri che lui stesso seleziona, capaci di attivare degli organi luminosi che lo rendono poco visibile.

E ancora come la presenza di specifici batteri intestinali nel Koala è capace di far tollerare a questo animale le foglie di eucalipto, velenose per altre specie. Ma ancora i batteri del terreno sono essenziali per il ciclo dell’azoto così importante per la formazione delle proteine necessarie per la vita delle cellule vegetali e, di conseguenza, per tutti gli organismi viventi.

Ma basterebbe ricordare solo che è per merito dei batteri che in milioni di anni e stato possibile creare l’atmosfera di ossigeno che consente la vita a tutti noi. Si, è stata proprio una particolare attività dei batteri a rilasciare ossigeno nell’atmosfera che in miliardi di anni l’ha resa come la conosciamo.

Pensate che la Terra si è formata circa quattro miliardi e mezzo di anni fa. Se riducessimo a un anno tutti questi quattro miliardi e mezzo di anni, la comparsa dei batteri si può collocare all’inizio di aprile mentre quella dell’uomo solo al 31 dicembre alle ore 23:40. Quindi siamo nati in un mondo dominato dai batteri già da miliardi di anni. E ce ne siamo accorti solo ora.

In verità Antony van Leeuwenhoch nel 1676 raccontò alla Royal Society di aver ingrandito di 270 volte una goccia d’acqua e di aver visto: «nuvolette verdi di alghe e migliaia di minuscole creature danzanti». Nel XIX secolo Louis Pasteur sentenziò che i batteri fanno inacidire il vino e putrefare la carne, quindi, possono anche essere causa di malattia e nel 1865 dimostrò che la malattia dei bachi da seta era dovuta a microbi.

Contemporaneamente, Robert Koch iniettò il B. anthracis che infestava il bestiame in un topo che morì. Ripeté l’esperimento su molti topi che morirono tutti. Nel 1882 scopri il batterio della tubercolosi. Nei due decenni successivi si scoprì che malattie come lebbra, gonorrea, febbre tifoide, colera, difterite, tetano e peste erano provocate da batteri per cui si decise che i batteri andavano combattuti e, con la scoperta degli antibiotici, la battaglia fu a tutto campo.

Molte vite furono salvate dagli antibiotici ma, oggi, l’abuso di questi farmaci sta producendo da un lato resistenze batteriche, dall’altro sta contribuendo a modifiche del microbiota responsabili di molte delle malattie non trasmissibili, quelle delle nostre società cosiddette avanzate.

Ho già detto dell’uso del sapone e dei deodoranti, ma è ormai chiaro che molte patologie sono conseguenza della eccessiva igiene che se da un lato ci tiene lontani da possibili infezioni, dall’altro limita il contatto con i batteri, limitando così anche la nostra capacità di difesa. Insomma, i primi scopritori dei batteri avevano ragione a combatterli, ma non sapevano che sono solo pochissimi quelli dannosi, la maggior parte è, con noi e col mondo intero, in uno stato simbiotico naturale responsabile della salute degli esseri viventi e della sopravvivenza della diversità ambientale.

In questo disordinato elenco vorrei far cenno anche a quegli studi che hanno messo in relazione alterazioni del microbioma con problemi come ansia, depressione o decadimento cognitivo.

Molti studi hanno visto come, modificando il microbiota in animali da esperimento, si potevano modificare comportamenti che da timorosi diventavano audaci e viceversa. E hanno scoperto che alcuni batteri producono sostanze che modificavano la risposta di alcune aree cerebrali ad una sostanza, il GABA, responsabile delle modifiche delle risposte emozionali.

Funzionano, in pratica, come le benzodiazepine Valium, Prozac etc. In un trial controllato contro placebo, Stephen Collins dimostrò che un probiotico (BL) riduceva la depressione e migliorava la qualità della vita in pazienti con la sindrome del colon irritabile e che questi miglioramenti erano associati a modifiche della attività dell’area limbica cerebrale. Impensabile fino a una ventina di anni fa.

Che altro dire se non suggerire la lettura del libro di Ed Yong Contengo moltitudini edito da La nave di Teseo dove sono riportati in dettaglio storia e conoscenze su questo mondo che ci contiene.

Da cui la domanda, siamo noi che abbiamo i batteri o noi siamo solo un loro prodotto?