Microbiota e Alimentazione
Microbiota intestinale e dieta mediterranea
Prof.ssa Annamaria Colao
Presidente della Società Italiana di Endocrinologia - Professore Ordinario di Endocrinologia, presso l'Università di Napoli "Federico II".
Il microbiota intestinale è dominato dai Firmicutes e Bacteroidetes che costituiscono complessivamente circa il 90% della flora intestinale con una minoranza rappresentata invece da Actinobacteria e Proteobacteria [cfr.1]. Esiste un rapporto di simbiosi, o meglio, di mutualismo tra il microbiota e l’ospite, dal momento che quest’ultimo fornisce ai microorganismi nutrienti e protezione mentre i batteri garantiscono la produzione di alcune vitamine (B2, B12, K e acido folico), la protezione dalla colonizzazione da parte dei microorganismi patogeni e la capacità di fermentare alcuni carboidrati indigeribili [cfr.1]. Alterazioni della composizione del microbiota sono state rintracciate e possono assumere un ruolo nella patogenesi di numerose condizioni morbose, tra cui malattie cardiovascolari, sindrome dell’intestino irritabile, malattie neurodegenerative e diverse patologie metaboliche come il diabete e l’obesità. La composizione del microbiota intestinale è stabilita sia geneticamente che da fattori esterni come il tipo di parto e di allattamento, la crescita e l’invecchiamento, l’esercizio fisico, patologie concomitanti, uso di farmaci, anche se il fattore modificabile principalmente coinvolto sembra essere l’alimentazione [cfr.2].
In particolare la dieta mediterranea è un regime alimentare che privilegia il consumo di cereali, frutta, verdura, semi, olio di oliva, rispetto a quello di carni rosse e grassi animali, mentre presenta un consumo moderato di pesce, carne bianca, legumi, uova e latticini [cfr.3].
I suoi effetti benefici sono ampiamente dimostrati per diverse patologie croniche e sembrano essere mediati anche da un effetto modulante sul microbiota intestinale [cfr.3]. Diversi studi hanno dimostrato come una dieta ricca in fibre e povera in grassi saturi come quella mediterranea rispetto ad una dieta di tipo occidentale, ricca in grassi e zuccheri semplici, determini una maggiore diversità del microbiota, un aumento di Bacteroides, Lactobacilli e Bifidobacteria in grado di fermentare la fibra alimentare in acidi grassi a corta catena (SCFA) con una proporzionale riduzione dei Firmicutes [cfr.4].
Ciò si traduce complessivamente in una riduzione della disbiosi e della permeabilità intestinale che normalmente concorrono a determinare un quadro di infiammazione cronica.
I principali componenti della dieta mediterranea sembrano agire direttamente modulando il microbiota intestinale .
La fibra alimentare, ed in particolare oligosaccaridi, beta-glucani, gomme e cellulose, rappresentano un eccellente substrato per il metabolismo batterico con produzione di SCFA come acetato, propionato e butirrato che agiscono positivamente sull’integrità della barriera intestinale, sulla motilità dell’intestino, riducendo inoltre l’infiammazione ed aumentando la sensibilità insulinica [cfr.5].
Secondo recenti studi questi metaboliti sembrerebbero giocare un importante ruolo nella regolazione del sistema immunitario, della pressione sanguigna, del metabolismo glucidico e lipidico, nonché nella regolazione dell’appetito, rappresentando un link tra microbiota e omeostasi dell’ospite [cfr.5].I polifenoli, contenuti soprattutto nell’ olio extravergine di oliva, noci, vino rosso, verdure, frutta, legumi e cereali integrali sembrerebbero essere modulatori positivi del microbiota. Solo il 5-10% di essi viene assorbito nel piccolo intestino, mentre il resto si accumula nel colon agendo come substrato energetico per numerosi batteri benefici ed inibendo la crescita di quelli patogeni. Un consumo regolare di alimenti ricchi in polifenoli è stato infatti associato ad un aumento di Bacteroides, Lactobacillus, Bifidobacterium spp e Akkermansia muciniphila e ad una riduzione di Clostridium spp e comporta una serie di effetti metabolici positivi tra cui un miglioramento del profilo lipidico e glucidico ed una riduzione della circonferenza vita e dell’indice di massa corporea [cfr.6].
Gli acidi grassi polinsaturi (PUFA), in particolare gli ω-3 PUFA, sono noti per il loro effetto ipolipemizzante e protettivo cardiovascolare.
Alcuni cibi tra cui pesce azzurro, molluschi e noci sono molto ricchi di ω-3 PUFA che contribuiscono al corretto bilancio tra ω-6/ω-3 e conseguentemente a ridurre l’infiammazione.
Essi modulano il microbiota indirettamente influenzando la secrezione e composizione della bile con conseguente aumento di Lactobacillus, Bifidobacterium spp e Akkermansia muciniphila e miglioramento della funzione di barriera intestinale e dell’infiammazione [cfr.7].
Pertanto la dieta Mediterranea grazie alla sinergia dei suoi componenti aumenta la diversità e modifica le proporzioni di alcuni batteri intestinali, determinando una composizione batterica significativamente differente da quella associata ad una dieta di tipo occidentale e che potrebbe contribuire a ridurre il rischio di patologie tra cui cardiovascolari, metaboliche ed oncologiche.
| Interazioni con il microbiota intestinale | Variazioni del microbiota intestinale | Effetti sulla salute dell’ospite |
|
|---|---|---|---|
| Fibre e Carboidrati | Principale fonte di carbonio e di energia sono fermentati in metaboliti benefici come acidi grassi a corta catena (SCFA) | Aumento di Bifidobacterium, Bacteroidetes, Akkermansia muciniphila, Clostridium e Prevotella | Miglioramento dell’integrità della barriera e della motilità intestinale. Riduzione dell’infiammazione ed aumento della sensibilità insulinica. |
| Polifenoli | Substrato energetico per numerosi batteri benefici ed inibizione della crescita dei batteri patogeni | Aumento di Bacteroides, Lactobacillus, Bifidobacterium e Akkermansia muciniphila e riduzione di Clostridium | Miglioramento del profilo lipidico e glucidico, riduzione della circonferenza vita e dell’indice di massa corporea |
| Acidi grassi polinsaturi (PUFA) | Influenzano la secrezione e composizione della bile | Aumento di Lactobacillus, Bifidobacterium spp e Akkermansia muciniphila | Miglioramento della funzione di barriera intestinale e dell’infiammazione |
Tabella: Componenti della dieta Mediterranea e microbiota intestinale.
Le differenti componenti della dieta Mediterranea ed in particolare fibre e carboidrati, polifenoli e acidi grassi
polinsaturi interagiscono con il microbiota intestinale fungendo da fonti energetiche e modulandone la composizione con effetti benefici sulla salute dell’ospite.
Come agiscono i singoli componenti della dieta mediterranea sul Microbiota intestinale?
Prof.SSA Annamaria Colao
Regime terapeutico che unisce una corretta alimentazione e l’uso di probiotici o prebiotici
Prof.SSa ANNAMARIA COLAO
Riferimenti Bibliografici
- Gill, S. R., M. Pop, R. T. Deboy, P. B. Eckburg, P. J. Turnbaugh, B. S. Samuel, J. I. Gordon, D. A. Relman, C. M. Fraser-Liggett, and K. E. Nelson. 2006. Metagenomic analysis of the human distal gut microbiome. Science (New York, N.Y.) 312 (5778):1355–9. doi: 10.1126/science.1124234.
- Quigley, E. M. M. 2017. Gut microbiome as a clinical tool in gastrointestinal disease management: Are we there yet? Nature Reviews. Gastroenterology & Hepatology 14 (5):315–20. doi: 1 0.1038/nrgastro. 2017.29.
- Barrea L, Muscogiuri G, Frias-Toral E, Laudisio D, Pugliese G, Castellucci B, Garcia-Velasquez E, Savastano S, Colao A. Nutrition and immune system: from the Mediterranean diet to dietary supplementary through the microbiota. Crit Rev Food Sci Nutr. 2020 Jul 21:1-25. doi: 10.1080/10408398.2020.1792826.
- Merra G, et al. Influence of Mediterranean Diet on Human Gut Microbiota. Nutrients.2020. PMID: 33375042
- Slavin, J. Fiber and prebiotics: Mechanisms and health benefits. Nutrients 2013, 5, 1417–1435.
- Cardona F, Andrés-Lacueva C, Tulipani S, Tinahones FJ, Queipo-Ortuño MI. Benefits of polyphenols on gut microbiota and implications in human health. J Nutr Biochem. 2013 Aug;24(8):1415-22. doi: 10.1016/j.jnutbio.2013.05.001.
- Conlon MA, Bird AR. The impact of diet and lifestyle on gut microbiota and human health. Nutrients 2015; 7: 17–44.