Ricerca e salute, rimodellare il microbioma: sviluppate molecole che riducono i batteri intestinali "cattivi"

Una ricerca americana ha sviluppato molecole che riducono i batteri intestinali "cattivi". Sarebbero in grado di rimodellare il microbioma riducendo colesterolo e aterosclerosi. Lo studio pubblicato su Nature Biotechnology.

Scienziati dello Scripps Research Institute, centro di ricerca nel campo delle scienze biomediche con sede a La Jolla (California), hanno sviluppato molecole in grado di rimodellare la popolazione batterica dell’intestino in uno stato più sano e hanno dimostrato, attraverso esperimenti sui topi, che ciò riduce i livelli di colesterolo e inibisce fortemente la condizione dell’arteria ispessita, nota come aterosclerosi, una condizione che porta a infarti e ictus.

Il microbioma intestinale, che comprende centinaia di specie batteriche, si è evoluto molto tempo fa come parte di una simbiosi fondamentale: i batteri hanno un posto dove vivere e nutrirsi bene e in cambio aiutano i loro ospiti animali anche a digerire il cibo.

Negli ultimi due decenni, questi batteri simbiotici sono diventati al centro di intensi studi in tutto il mondo, poiché gli scienziati hanno scoperto che i microbi - in parte grazie alla loro produzione di molecole chiamate metaboliti - non solo aiutano a digerire il cibo, ma svolgono un ruolo anche su metabolismo, sistema immunitario e altre funzioni importanti. Sappiamo infatti con certezza che alcuni ceppi batterici indigeni del nostro microbiota intestinale, fungono da ostacolo alla colonizzazione del nostro intestino, da parte di nuovi microbi, tra cui quelli patogeni.

In tal senso attraverso il presente studio, i ricercatori californiani, hanno creato un insieme di molecole chiamate peptidi ciclici antimicrobici, naturalmente utilizzati dalle nostre cellule per regolare le popolazioni di microbi intestinali e che hanno la capacità di rallentare la crescita di specie meno desiderabili.

I test sono stati eseguiti nei topi ai quali è stato promosso, attraverso una dieta ricca di grassi, lo sviluppo di colesterolo alto e aterosclerosi. I ricercatori hanno poi campionato il contenuto intestinale degli animali e applicato un peptide ciclico diverso a ciascun campione. Il giorno dopo, hanno sequenziato il DNA batterico nei campioni per determinare quali peptidi avevano spostato il batterio intestinale nella direzione desiderata.

Gli scienziati hanno identificato due peptidi che avevano significativamente rallentato la crescita di batteri intestinali indesiderati, spostando l'equilibrio delle specie simile a quella presente in topi alimentati con una dieta più sana. I peptidi hanno ridotto di circa il 36 percento i livelli ematici di colesterolo negli animali dopo due settimane di trattamento. Anche le placche aterosclerotiche nelle arterie dei topi trattati, dopo 10 settimane, erano ridotte di circa il 40 percento rispetto a quelle dei topi non trattati.

Prima degli esperimenti, il team aveva già una piccola collezione di peptidi ciclici che erano stati realizzati usando tecniche chimiche. Per lo studio, hanno istituito un sistema di screening per determinare se qualcuno di quei peptidi poteva rimodellare in modo benefico il microbioma intestinale dei mammiferi sopprimendo le specie batteriche intestinali indesiderabili.

I peptidi ciclici utilizzati nello studio sembrano interagire con le membrane esterne di alcune cellule batteriche in modo da rallentare o arrestare la crescita delle cellule. Il team di ricerca ha studiato questi peptidi per anni selezionandoli tra quelli che mostrano tossicità per le cellule. Le molecole transitano attraverso l'intestino senza entrare nel flusso sanguigno.

I ricercatori stanno ora testando i peptidi anche per il diabete, un'altra condizione comune che è stata collegata a un microbioma malsano.