Il microbiota – vale a dire, la comunità microbica presente nel tratto intestinale, un tempo nota come ‘flora batterica’ – ha un‘influenza determinante sulla salute umana, come numerosi studi scientifici hanno dimostrato negli ultimi anni. L’emergenza Covid-19 ha acceso i riflettori sul suo ruolo, tra gli altri, sull’efficienza del sistema immunitario. Ed è anche perciò che si inizia finalmente a considerare il ruolo dei singoli alimenti – ma soprattutto, delle diverse diete – sul microbioma e molti aspetti di salute. Una breve rassegna scientifica.
Microbioma, secondo cervello ed equilibrio
L’equilibrio dell’intestino, in accezione moderna, viene associato non solo alla funzione dell’organo bensì soprattutto all’elevata biodiversità e all’equilibrio della comunità microbica che lo popola. Questa infatti interagisce con il ‘secondo cervello’, una la fitta rete di neuroni (>100 milioni) presente nel tratto intestinale.
Il secondo cervello a sua volta, comunica in via interattiva con il sistema nervoso autonomo attraverso un asse bidirezionale (gut-brain axis). Ed è così che vengono modulate una serie di funzioni, a partire da quelle metaboliche e immunitarie. Con influenza sulla pressione sanguigna e il sistema cardiovascolare, l’equilibrio energetico e la glicemia sanguigna, le infiammazioni e le capacità cognitive.
La biodiversità e la (grande) variabilità del patrimonio microbico, come si è visto, sono trasmesse su linea matriarcale. La programmazione epigenetica nel feto è del resto influenzata da una serie di fattori – dietetici, ambientali, psicologici – che possono intervenire sul microbiota materno. E così, dopo la nascita, sulle condizioni dell’organismo ospite. (1)
Microbiota e alimentazione
L’alimentazione è riconosciuta come un fattore di influenza primaria sulla composizione e le modulazione del microbiota. La ricerca scientifica evidenzia diversi aspetti di rilievo:
– l’equilibrio negli apporti di energia, nutrienti e micronutrienti,
– la qualità di carboidrati e grassi, in particolare,
– il ruolo essenziale di fibre, prebiotici e probiotici, (2)
– il valore dei prodotti biologici e i rischi viceversa associati all’esposizione a inquinanti ambientali. Ivi compresi i pesticidi e altri agrotossici tuttora impiegati nell’agricoltura convenzionale.
24-48 ore sono sufficienti ad alterare l’ecologia microbica. (5) Che viene messa in crisi anzitutto dal cibo-spazzatura (HFSS, High in Fats, Sugar and Sodium), in grado di mandare in tilt il sistema immunitario.
Carboidrati, grassi, fibre
I carboidrati dovrebbero esprimere il 45-60% dell’energia apportata nella dieta, come suggerito dalla Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU). Con spiccato privilegio delle fonti amidacee, dovuta considerazione di frutta e verdura, riduzione al minimo degli zuccheri semplici.
I MAC, Microbiota-Accessible Carbohydrates, un variegato gruppo di oligo- e polisaccaridi, forniscono energia primaria ai batteri intestinali. (3) L’adeguato apporto di MAC – naturalmente contenuti in cereali, legumi, verdura e frutta – permette così di mantenere una buona variabilità microbica, con positive ricadute sullo stato di salute. (4)
Le fibre alimentari – tra le quali figurano alcuni prebiotici – sono a loro volta polisaccaridi indigeribili, i quali superano il tratto digerente per andare a nutrire proprio il microbiota intestinale. Una dieta ricca in fibre ha dimostrato quindi la capacità di stimolare la produzione del muco che protegge le pareti dell’intestino dai batteri patogeni. Ed è invero associata a longevità e qualità della vita. (5)
Fig.1. Effetto dei MAC e dei suoi derivati sull’organismo (Gentile et al., 2018)
I grassi possono a loro volta influenzare in misura significativa la composizione del microbiota. Così, elevati apporti di acidi grassi saturi provocano disturbi metabolici che si manifestano nell’infiammazione dei tessuti adiposi e la maggiore resistenza all’insulina e sembra ridurre la variabilità di specie. Gli Omega 3, viceversa, stimolano varie reazioni favorevoli anche sul sistema immunitario. (6)
Quale dieta per il microbiota?
Dieta mediterranea. La regina delle diete sul quadrante occidentale si caratterizza per il consumo regolare di veri e propri ‘ingredienti di salute’ che hanno impatto favorevole anche sul microbiota. Come l’olio extravergine d’oliva, le varie matrici vegetali ricche in polifenoli, il pesce azzurro. L’aderenza a questo modello alimentare a sua volta è stata associata allo sviluppo della flora microbica utile e alla riduzione di quella dannosa. (7)
Dieta chetogenica. La ridotta assunzione di carboidrati porta alla metabolizzazione dei grassi di riserva, con conseguente formazione di chetoni (da cui prende il nome). Uno studio di coorte ha peraltro dimostrato come questa dieta – a dispetto di alcuni benefici osservati sulla perdita di peso – produca effetti negativi sulla composizione microbica e sulla salute intestinale. (8)
Dieta vegetariana/vegana. Le diete veg presentano il vantaggio di elevati apporti in fibre e MAC. Oltre ai phytochemicals, categoria che comprende i polifenoli contenuti nelle piante. (9) Nondimeno, uno studio condotto da ricercatori italiani e svizzeri non ha riscontrato differenze di rilievo, a livello di microbiota, nei consumatori vegetariani, vegani e onnivori. (10) Ciò ‘è probabilmente dovuto al loro apporto comune in termini di nutrienti piuttosto che di cibo, es. alto contenuto di grassi e ridotto apporto di proteine e carboidrati.’
Dieta paleolitica. Replica le condizioni alimentari delle società pre-agricole, assumendo molte proteine e pochi carboidrati, soprattutto per l’assenza di cereali e legumi. In una tribù di cacciatori, gli Hazda, questo tipo di dieta ha mostrato importanti benefici, ma c’è da considerare l’assunzione di vegetali ricchi in MAC, che sono spesso carenti nelle diete occidentali. (11)
Dieta microbiota-mirata. La crescente attenzione verso il rapporto positivo tra salute e flora microbica ha stimolato l’elaborazione di nuove diete, spesso peraltro prive di evidenze scientifiche. Tra le più note la SCD (Specific Carbohydrate Diet), che limita i carboidrati complessi e gli zuccheri raffinati. (12) E la dieta GAPS (Gut And Psycology Syndrome), che prevede il consumo di ‘soli alimenti benefici per l’intestino’ ed è stata tuttavia oggetto di contestazioni per le modalità di conduzione. (13)
Fig. 2. La piramide alimentare, rappresentativa della dieta mediterranea
Orizzonti di ricerca
Le correlazioni tra la dieta, la simbiosi del microbiota e la salute rappresentano orizzonti di ricerca di grande interesse per la prevenzione di numerose malattie, anche gravi. Tenuto conto sia della forte variabilità genetica e dell’epigenetica. Un progetto di ricerca in sinergia pubblico-privata, l’American Gut Project, è stato avviato in California con l’obiettivo di studiare la flora microbica della popolazione USA con un approccio di citizen science, vale a dire di offerta a contribuzioni e partecipazioni volontarie dei singoli cittadini. (14)
Un importante studio di coorte – realizzato su quasi 50 mila pasti, condotti da un campione di 800 partecipanti – ha mostrato le relazioni tra la variabilità microbica e le reazioni glicemiche postprandiali. Ponendo le premesse per lo sviluppo di diete personalizzate, volte ad abbassare la curva glicemica nei soggetti a rischio di diabete. (15)
La ricerca potrebbe altresì venire orientata, attraverso studi clinici randomizzati, sulle correlazioni tra il consumo di singoli alimenti o loro categorie e la salute del microbiota. Sul solco dei primi studi condotti su alcuni ingredienti-chiave della dieta mediterranea, nonché sui prodotti biologici, che potrebbero venire estesi ad altri cibi, tradizionali e innovativi.
I ruoli di grani antichi, cereali e legumi, canapa – ma anche alghe e microalghe – su microbioma e salute potrebbero venire rivalutati anche in questa prospettiva. Così come i prodotti di origine animale, da considerare pure nelle versioni antibiotics-free ed ecologiche (es. latte fieno).
Dieta e salute, le prospettive
Il microbioma ha rivelato un’elevata plasticità, che dipende da fattori ambientali nonché dalla dieta seguita e dai singoli alimenti assunti. Questa plasticità comporta, da un lato, la possibilità di interventi dietetici correttivi con favorevole impatto sulla salute. D’altro canto, la disattenzione a questi aspetti può portare rapidamente a condizioni di disbiosi.
Fig. 3. Ruolo dei probiotici sul microbiota e sul sistema nervoso (Liu et al., 2015)
La variabilità oltretutto aumenta fortemente con l’avanzare dell’età. (16) È stato infatti dimostrato come le condizioni di disbiosi intestinale possano ridurre le aspettative di vita e influenzare l’invecchiamento. Anche per quanto attiene a malattie cronico-degenerative e del sistema nervoso. (17) Approfondire la ricerca su questi temi può quindi consentire di sviluppare nuove strategie di prevenzione, di potenziale rilievo per la gestione della salute pubblica.
Dario Dongo e Andrea Adelmo Della Penna
Note
(1) Goldsmith et al. (2014). The role of diet on intestinal microbiota metabolism: downstream impacts on host immune function and health, and therapeutic implications. J Gastroenterol . 49:785-98, http://dx.doi.org/10.1007/s00535-014-0953-z
(2) Sonnenburg et al. (2016). Diet-microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature 535:56-64, http://dx.doi.org/10.1038/nature18846
(3) Sonnenburg et al. (2016). Diet-induced extinction in the gut microbiota compounds over generations. Nature 529(7585):212-215, doi:10.1038/nature16504
(4) Maier et al. (2017). Impact of dietary resistant starch on the human gut microbiome, metaproteome, and metabolone. American Society for Microbiology 8(5):e01343-17, doi:10.1128/mBio.01343-17
(5) Holscher (2017). Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota. Gut Microbes 8(2):172-184, http://dx.doi.org/10.1080/19490976.2017.1290756
(6) Gentile et al. (2018). The gut microbiota at the intersection of diet and human health. Science 362:776-780, doi:10.1126/science.aau5812
(7) Garcia-Mantrana et al. (2018). Shifts on gut microbiota associated to Mediterranean Diet adherence and specific dietary intakes on general adult population. Front. Microbiol. 9:890, doi:10.3389/fmicb.2018.00890
(8) Tagliabue et al. (2016). Short-term impact of a classical ketogenic diet on gut microbiota in GLUT1 deficiency syndrome: a 3-month prospective observational study. Clin. Nutr. ESPEN 17:33-37, doi: 10.1016/j.clnesp.2016.11.003
(9) Van Duynhoven et al. (2011). Metabolic fate of polyphenols in the human superorganism. PNAS 108(1):4531-4538, https://doi.org/10.1073/pnas.1000098107
(10) Losasso et al. (2018). Assessing the influence of vegan, vegetarian and omnivore oriented westernized dietary styles on human gut microbiota: a cross sectional study. Front. Microbiol. 9:317, https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00317
(11) Smits et al. (2017). Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hazda hunter-gatherers of Tanzania. Science 357(6353):802-806, doi:10.1126/science.aan4834
(12) Cohen et al. (2014) Clinical and mucosal improvement with specific carbohydrate diet in pediatric Crohn disease. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 59(4):516-21, doi:10.1097/MPG.0000000000000449
(13) Lawrence et al. (2017). Microbiome restoration diet improves digestion, cognition ad physical and emotional wellbeing. PLOS ONE 13(3):e0194851, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179017
(14) American Gut Project, http://americangut.org/
(15) Zeevi et al. (2015). Personalized nutrition by prediction of glycemic responses. Cell 163:1079-1094, http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.11.001
(16) Kim et al. (2018) The gut microbiota and healthy aging. Gerontology 64(6):513-520, doi:10.1159/000490615
(17) Rinninella et al. (2019). Food components and dietary habits: keys for a healthy gut microbiota composition. Nutrients 11:2393, doi:10.3390/nu11102393
Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
Laureato in Tecnologie e Biotecnologie degli Alimenti, tecnologo alimentare abilitato, segue l’area di ricerca e sviluppo. Con particolare riguardo ai progetti di ricerca europei (in Horizon 2020, PRIMA) ove la divisione FARE di WIISE S.r.l. società benefit partecipa.
