Microbiota, alimentazione e nutrizione: 3 – Microbiota umano in evoluzione

Il Prof. Giovanni Ballarini, accademico e assiduo collaboratore del nostro notiziario “Georgofili INFO”, ha ritenuto interessante considerare il microbiota umano di recente scoperta, in evoluzione e molto complesso, anche nei suoi rapporti tra vegetali e agricoltura, alimentazione, passaggio da una cultura agricola a una cultura urbana-industriale.
Questo argomento, molto interessante per i nostri lettori, non può essere affrontato in un solo articolo ma in una serie di cinque articoletti tra loro collegati che pubblicheremo consecutivamente nella newsletter, per cinque mercoledì.
Ogni articolo è corredato di una bibliografia in formato pdf per chi volesse approfondire il tema.
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L'uomo ha inventato il mondo della scienza,
ma la natura rimane il suo più grande insegnante.
Albert Einstein (1879 – 1855)

Un’alimentazione onnivora ha certamente favorito l’evoluzione del genere Homo nelle sue diverse specie, intervenendo nella loro difesa ai cambiamenti climatici e diffusione in territori sempre più ampi e diversificati, arrivando con la specie di Homo sapiens su tutta la superficie del nostro pianeta. La nostra nutrizione onnivora, probabilmente prima vegetariana e poi carnivorana, oggi trova riferimento in due diverse strutture funzionali: la prima in bocca nei denti anteriori e nello stomaco e primo tratto intestinale con il suo sistema enzimatico, la seconda nei denti molari e nelle fermentazioni del microbiota del grosso intestino. Un duplice sistema nutrizionale, il primo fortemente dominato dalla genetica, conservativo e con modifiche lente e limitate, come quello che regola la durata dell’attività dell’enzima lattasi anche in età adulta, il secondo di facile e rapido adeguamento ai più diversi alimenti vegetali come stanno dimostrando le recenti ricerche sul microbiota intestinale delle popolazioni umane.
Un sistema alimentare onnivoro e al tempo stesso duplice e anche duttile, quindi variabile, si adatta a una grande varietà di alimenti e contribuisce a spiegare il successo della nostra specie che ha raggiunto gli otto miliardi di individui, perché secondo il principio della evoluzione non è la forza, ma l’adattamento che garantisce non solo la sopravvivenza, ma anche il successo. Un sistema alimentare che nella sua variabilità può anche portare a squilibri, alterazioni e disturbi che possono anche essere inquadrati come patologie alimentari darviniane. Se ben noto da tempo è il sistema nutrizionale di tipo carnivorano, molto meno quello vegetariano incentrato sul microbiota e in relazione anche alla sua partecipazione ad un ciclo che comprende suolo – vegetale – microbiota – suolo.
Il concetto di microbiota umano inizia a emergere come area di interesse scientifico alla fine del secolo scorso e una approfondita comprensione di questa complessa componente matura con i progressi nelle tecniche di sequenziamento del DNA delle comunità microbiche che lo compongono. Ma come origina e si mantiene il microbiota digestivo umano? In rapida sintesi si può dire che si forma alla nascita per trasmissione verticale tra madre e figlio, poi si modifica per trasmissione orizzontale attraverso contatti ambientali e infine è influenzato da stile di vita e non da ultimo, ma per certi aspetti soprattutto, da farmaci, come gli antibiotici che possono alterare la sua composizione. Recentemente si sta inoltre osservando che il passaggio da uno stile di vita rurale o non industrializzato all'urbanizzazione e all'industrializzazione si collega a cambiamenti nella struttura e nella funzione del microbioma intestinale umano, che a loro volta si collegano a numerose patologie che coinvolgono diversi sistemi dell’organismo. Queste patologie riguardano il tratto digestivo, l’obesità e la sindrome metabolica, il diabete, diverse malattie neurodegenerative, psichiatriche e altre e ciò avviene perché il microbiota intestinale svolge un ruolo centrale in molte funzioni fisiologiche e la sua modifica (disbiosi) è coinvolta o può contribuire allo sviluppo di numerose patologie. Da questi motivi nasce la ricerca di come si sta modificando ed evolve il microbiota umano.
Il microbiota intestinale umano ospita circa centomila miliardi di batteri, Bacteroidetes e Firmicutes sono i phyla batterici dominanti e altri phyla sono Fusobacteria, Actinobacteria, Proteobacteria e Verrucomicrobia. Diverse sono le indagini sul microbiota delle popolazioni umane con stili di vita di cacciatori-raccoglitori o di urbanizzati di società industriali con il risultato che il micobiota intestinale umano è altamente variabile tra le popolazioni e che i fattori legati all'urbanizzazione hanno l'impatto più forte sulla variazione, seguiti dalla geografia, dalle abitudini alimentari e dall'etnia. Secondo Winfried Blumn e collaboratori (2019) il suolo e il microbiota umano hanno lo stesso numero di microrganismi, al tempo degli uomini cacciatori-raccoglitori erano molto simili ma da allora lo stretto legame tra il microbiota del suolo e il microbiota intestinale umano si è evoluto ed è ancora in via di sviluppo. Oltre allo scarso contatto con il suolo e le feci, le misure igieniche, gli antibiotici e una dieta povera di fibre di alimenti trasformati hanno portato a una perdita di microbi benefici, con un aumento delle malattie legate allo stile di vita legate al microbiota intestinale umano. Allo stesso tempo, in molte aree rurali vi è una perdita di biodiversità del suolo per l'uso crescente di prodotti agrochimici, la scarsa biodiversità vegetale e le pratiche di gestione del suolo con effetto negativo sulla biodiversità delle epifite e degli endofiti delle colture che producono alimenti vegetali destinati all’alimentazione umana.
Condizione questa da approfondire le malattie umane riconducibili ad alterazioni (disbiosi) del microbiota soprattutto intestinale.

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