Abbiamo visto parlando
degli ortaggi i molteplici ruoli della fibra, cioè dei polisaccaridi
indigeribili, sul regolamento dell'appetito e della stipsi e tramite
la microflora intestinale sulla digestione, sull'approvvigionamento
di vitamine, sulla salute del nostro intestino e del nostro organismo
in generale grazie l'interazione tra bioma e sistema immunitario.
A tal proposito vi
riporto un interessante studio sulle interazione tra i grassi
alimentari e il sistema immunitario apparso su microbioma.it:
---------------------------------------------------------------------------------
Diete
ricche in grassi e disfunzioni intestinali: possibile
correlazione
con il microbiota
Attraverso
la mediazione del microbiota, una dieta ricca di grassi riduce la
sensibilità ai nutrienti di specifiche cellule dell'intestino. È
quanto emerge da un nuovo studio sullo zebrafish pubblicato su eLife,
che offre un nuovo sistema per studiare l'effetto della dieta sulla
fisiologia intestinale ed evidenziare nuovi target per contrastare i
disturbi metabolici.
28
Febbraio 2020
Stato
dell’arte
La
dieta di tipo occidentale può portare a cambiamenti a livello del
microbioma intestinale, contribuendo allo sviluppo di disturbi
metabolici. Recenti studi sull’alimentazione hanno rivelato che
l’elevato consumo di grassi è associato a un metabolismo e a
funzioni cellulari sfavorevoli. Tuttavia, non è ancora chiaro il
legame tra i cambiamenti metabolici a livello cellulare, le abitudini
alimentari non salutari e la composizione del microbiota intestinale.
Cosa
aggiunge questo studio
I
ricercatori hanno studiato gli effetti dell’alimentazione ad alto
contenuto di grassi sulle cellule enteroendocrine (enteroendocrine
cells, EEC), responsabili del rilevamento dei nutrienti a livello
dell’epitelio intestinale, utilizzando zebrafish, un modello
animale che appartiene ai vertebrati. L’alimentazione ad alto
contenuto di grassi ha determinato perdita di sensibilità,
cambiamenti morfologici e stress intracellulare nelle EEC (gli
organismi germ-free sono stati protetti dai danni cellulari causati
da una dieta ricca di grassi). Questo tipo di alimentazione ha
causato inoltre l’arricchimento di un ceppo di Acinetobacter,
probabilmente responsabile dello stress cellulare e della disfunzione
delle cellule enteroendocrine.
Conclusioni
Lo
studio ha dimostrato che una dieta ricca di grassi compromette la
“percezione” dei nutrienti e la funzione cellulare delle EEC dei
vertebrati, alterando la composizione del microbiota. In futuro, le
attività della EEC e il microbiota potrebbero rappresentare nuovi
target per modulare la funzione intestinale e ridurre l’incidenza e
la gravità dei disturbi metabolici causati dall’assunzione
inappropriata di grassi.
Lihua
Ye e
colleghi della Duke University School of Medicine hanno indagato in
che modo un’alimentazione
ricca di grassi riduce la sensibilità ai nutrienti di specifiche
cellule dell’intestino;
inoltre, hanno identificato un genere
batterico arricchito in presenza di alti livelli di grassi,
che potrebbe essere coinvolto in questo processo. I
risultati,
pubblicati su eLife,
offrono un nuovo sistema per studiare l’effetto
della dieta sulla fisiologia intestinale ed
evidenziare nuovi target per contrastare i disturbi metabolici. Non è
ancora chiaro come gli animali monitorino e si adattino
all’assunzione di nutrienti. In tutto il tratto gastrointestinale,
cellule epiteliali specializzate, le cellule
enteroendocrine (enteroendocrine
cells, EEC),
rilevano il contenuto luminale, che a sua volta influisce sulla
secrezione di ormoni, sulla motilità intestinale e sul metabolismo.
Inoltre, le EEC possono subire variazioni morfologiche a seconda che
queste cellule siano “aperte” o “chiuse” rispetto al lume
intestinale. Tuttavia, non è ancora noto il meccanismo di
transizione tra EEC aperte e chiuse, vista anche la mancanza di un
modello di studio, appropriato e affidabile, della fisiologia di
queste cellule.
Lo
scopo di questa ricerca è stato quindi utilizzare lo zebrafish come
modello per studiare l’impatto
dei nutrienti introdotti con la dieta e del microbiota sulla funzione
delle EEC. I ricercatori hanno utilizzato un modello di
zebrafish geneticamente modificato per esprimere un indicatore di
calcio fluorescente, al fine di visualizzare l’attività delle EEC
negli organismi viventi. Per simulare un’alimentazione ad alto
contenuto di grassi a questo modello, le larve di zebrafish sono
state immerse in una soluzione di tuorlo d’uovo di gallina. Dopo 6
ore di alimentazione ad alta frequenza, la reattività delle EEC agli
acidi grassi e al glucosio è stata significativamente ridotta
nell’intestino prossimale, la regione in cui avviene l’assorbimento
dei grassi. Sfruttando la trasparenza dello zebrafish, i ricercatori
hanno studiato in che modo un’alimentazione ricca di grassi induca
cambiamenti nelle EEC e ha dimostrato che:
- Nel gruppo di controllo, la maggior parte delle EEC ha mostrato una morfologia di tipo aperto, caratterizzata da un processo apicale allungato che consente alle cellule di entrare in contatto con il lume intestinale
- dopo 6 ore di alimentazione ad alta frequenza, la maggior parte delle EEC ha assunto una morfologia di tipo chiuso, caratterizzata dalla mancanza di estensione apicale e di accesso al contenuto luminale
- le larve di zebrafish alimentate ad alta frequenza, ma non le larve di controllo, hannomostrato stress del reticolo endoplasmatico significativo, visualizzato da un reporter fluorescente verde, associato all’attivazione di NF-KB
- dopo 20 ore di recupero dall’alimentazione ad alta frequenza, gli adattamenti morfologici e funzionali delle EEC in risposta a questo tipo di alimentazione sono stati riportati ai livelli di controllo.
Questi
risultati mostrano che il
silenziamento e l’adattamento delle EEC all’alimentazione ad alta
frequenza sono transitori e reversibili,
sebbene associati a stress intracellulare. Utilizzando lo stesso
modello di alimentazione ad alta frequenza nello zebrafish, il team
di ricercatori ha precedentemente dimostrato che il
microbiota intestinale promuove l’assorbimento intestinale e il
metabolismo degli acidi grassi alimentari.
Per
stabilire se il microbiota sia coinvolto nel silenziamento delle EEC
dopo alimentazione ad alta frequenza, i ricercatori hanno applicato
il loro modello a uno zebrafish germ-free (GF), dimostrando che:
-
le
EEC nello zebrafish GF non hanno mostrato cambiamenti morfologici e
silenziamento dopo alimentazione ad alta frequenza, al
contrario dello zebrafish di controllo nutrito con lo stesso tipo di
alimentazione
- - lo zebrafish GF ha mostrato forti risposte persistenti alla stimolazione degli acidi grassi a seguito dell’alimentazione ad alta frequenza, riduzione dello stress del reticolo endoplasmatico e attivazione di NF-KB rispetto agli organismi di controllo alimentati ad alta frequenza.
Questi
dati mostrano che il
silenziamento delle EEC e lo stress cellulare nello zebrafish
alimentato ad alta frequenza sono mediati dal microbiota.
È
noto che le diete ad alta frequenza sono in grado di alterare il
microbiota intestinale nell’uomo, nei topi e nello zebrafish. In
questo studio i ricercatori hanno infatti scoperto che dopo 6 ore di
alimentazione ad alta frequenza, l’abbondanza del microbiota
intestinale di zebrafish risulta aumentata di circa 20 volte.
Inoltre, l’aumento della densità batterica è stato accompagnato
da alterazioni in numerosi taxa
batterici: in particolare, l’alimentazione ad alta
frequenza ha comportato un aumento di 100 volte dell’abbondanza
relativa di batteri Acinetobacter
nell’intestino dello zebrafish. Infine, il team di
ricercatori ha identificato un genere di Acinetobacter
(ZOR0008) in grado di indurre il silenziamento della EEC e
di diminuire la risposta delle EEC agli acidi grassi, quando
somministrato da solo allo zebrafish GF.
In
sintesi, combinando i saggi di attività delle EEC in
vivo con
la dieta e le manipolazioni gnotobiotiche, lo studio ha dimostrato
che specifici membri del microbiota
intestinale di
zebrafish mediano un nuovo
adattamento fisiologico delle EEC alla dieta ricca di grassi.
Tuttavia, in futuro saranno necessari ulteriori studi per determinare
se l’Acinetobacter
o
altri batteri sono in grado di modulare la funzione delle EEC nei
mammiferi in presenza di elevati livelli di grassi.
-----------------------------------------------------------
Aggiungo
solo un'immagine dello zebrafish:
E
la spiegazione del termine gnotobiotico:
Un
animale gnotobiotico è un animale in cui sono presenti solo alcuni
ceppi conosciuti di batteri e altri microrganismi. Tecnicamente,
il termine comprende anche animali privi di germi, poiché anche lo
stato delle loro comunità microbiche è noto. Tuttavia, il termine
gnotobiotic è spesso contrassegnato in modo errato con il
germe-libero. Gli animali gnotobiotici sono nati in condizioni
asettiche, che possono includere la rimozione dalla madre dalla
sezione cesarea e il trasferimento immediato del neonato ad un
isolatore in cui viene sterilizzata tutta l'aria in ingresso, il cibo
e l'acqua. Tali animali vengono normalmente allevati in un ambiente
di laboratorio controllato sterile o microbiologico e sono esposti
solo a quei microrganismi che i ricercatori desiderano presentare
nell'animale. Questi gnotobionti sono usati per studiare le relazioni
simbiotiche tra un animale e uno o più microrganismi che possono
abitare nel suo corpo. Questa tecnica è importante per i
microbiologi perché permette loro di studiare solo alcune
interazioni simbiotiche selezionate alla volta, mentre gli animali
che si sviluppano in condizioni normali possono acquisire rapidamente
un microbiota che include centinaia o migliaia di organismi unici.
Ricordiamo
che nel bioma umano a livello gastro-intestinale sono presenti tra le
500 e le 1000 specie di microorganismi. C'è parecchio da studiare
con le tecniche gnotobiotiche!
Nessun commento:
Posta un commento