Microbioma intestinale: le fluttuazioni giornaliere possono influire sull’efficacia dei farmaci secondo uno studio condotto dall’Università della California di San Diego
L’equilibrio dei microbi nell’intestino umano varia dal giorno alla notte e in base alla stagione, con le fluttuazioni del microbioma più pronunciate riportate dall’estate all’inverno. È quanto evidenzia uno studio condotto dall’Università della California di San Diego.
Il corpo umano contiene circa 40 trilioni di batteri, virus e funghi, creando un microbioma che corrisponde all’incirca al numero di cellule umane uno a uno, ha affermato il ricercatore Amir Zarrinpar, assistente professore di gastroenterologia presso l’Università della California, San Diego .
Il suo team ha scoperto che i microbi del microbioma intestinale cambiano costantemente durante il giorno e cambiano anche con le stagioni, ha detto Zarrinpar.
“Il microbioma rappresenta circa la metà delle cellule che ti rendono un essere umano e le fluttuazioni nella composizione del microbioma potrebbero avere implicazioni ad ampio raggio per la salute e la medicina”, ha evidenziato Amir Zarrinpar, assistente professore di medicina presso l’Università della California durante il briefing con i media. “Il nostro microbioma intestinale, tuttavia, è in continua evoluzione, è molto dinamico. Il mio team e io abbiamo deciso di saperne di più su come le fluttuazioni del microbioma intestinale durante il giorno e attraverso le stagioni potrebbero svolgere un ruolo nella salute e nella malattia”.
Utilizzando i dati dell’American Gut Project globale, Zarrinpar e colleghi hanno identificato 19.335 campioni di feci di adulti e hanno analizzato l’ora, la data e il luogo della raccolta. Hanno riportato segnali diurni presenti a vari livelli tassonomici, con distinti cicli di 24 ore in quasi il 60% dei phyla.
Un esempio notevole è stato l’Actinobacteriota, che i ricercatori hanno identificato a livelli più bassi nei campioni di feci prelevati al mattino rispetto ai campioni prelevati nel corso della giornata. Sebbene Zarrinpar e colleghi non abbiano determinato la causa di queste fluttuazioni giornaliere, ipotizzano che la dieta e il sonno contribuiscano in modo determinante.
“Non abbiamo una chiara causa di ciò che contribuisce a queste fluttuazioni giornaliere, ma ipotizziamo che la dieta e il sonno siano probabilmente i principali fattori che contribuiscono a questo”, ha detto Zarrinpar. “Questo è probabile perché l’ambiente intestinale è radicalmente diverso in termini di disponibilità di nutrienti e acqua e pH quando una persona dorme rispetto a subito dopo aver fatto colazione”.
I cambiamenti stagionali sono stati “ancora più pronunciati”, ha osservato Zarrinpar, con alcuni tipi di batteri che hanno seguito uno dei due modelli distinti nel corso dell’anno.
Ad esempio, i ricercatori hanno identificato livelli più bassi di proteobatteri in inverno con livelli in costante aumento durante la primavera e picchi in estate. La ricerca è in corso, ma Zarrinpar ha spiegato che i dati suggeriscono che latitudine, clima, umidità e fattori ambientali potrebbero svolgere un ruolo.
“Ciò che ci ha veramente colto di sorpresa è stata la variazione stagionale. Non ci aspettavamo che le stagioni avessero un effetto così straordinario”, ha osservato.
“Anche se questo è stato registrato nelle società di cacciatori/raccoglitori in Africa, non è stato realmente segnalato nei paesi industrializzati”, ha continuato Zarrinpar. “Trovare un effetto molto più pronunciato rispetto alla variazione giornaliera ci ha davvero colto di sorpresa.”
Le fluttuazioni stagionali potrebbero essere influenzate dalla posizione, dal clima, dal polline, dall’umidità e da altri fattori ambientali, ha suggerito. Questi risultati potrebbero offrire una potenziale spiegazione del motivo per cui gli esseri umani sono più suscettibili al raffreddore e all’influenza durante stagioni specifiche, poiché è noto che il microbioma influenza la risposta immunitaria.
Il microbioma fluttuante ha anche un ruolo nel modo in cui i farmaci vengono metabolizzati e quindi potrebbe alterare i risultati degli studi clinici se non viene preso in considerazione, ha sottolineato Zarrinpar.
In conclusione, “questi risultati offrono importanti spunti sul ruolo del cambiamento del microbioma intestinale nella salute e nella malattia”, ha sottolineato Zarrinpar. “Possono potenzialmente spiegare perché siamo predisposti alle malattie stagionali e se il microbioma ci prepara per questo. Non solo, può influenzare il modo in cui i ricercatori studiano il microbioma e come la nostra ricerca potrebbe essere influenzata da queste variazioni nel microbioma”.
“Come medici e come scienziati, ci chiediamo sempre perché alcuni pazienti rispondano ad alcuni farmaci in modo più deciso rispetto ad altri. Penso che in termini di esecuzione di studi clinici, sia importante ricordare che, soprattutto se c’è uno studio pluriennale ad ampio raggio, che forse potrebbero esserci variazioni stagionali nella risposta a un farmaco “, ha affermato.
“Una cosa interessante a cui abbiamo pensato è che le risposte dei pazienti al vaccino COVID differiscono in base all’ora del giorno in cui hanno ricevuto il vaccino”, ha aggiunto Zarrinpar. “Certamente poiché il microbioma è un enorme fattore di influenza sulla risposta immunitaria, ci chiediamo se queste variazioni abbiano un ruolo in qualcosa come la risposta al vaccino”.
Questo potrebbe spiegare perché gli studi sui potenziali benefici dei probiotici e dei prebiotici si sono conclusi con risultati variabili, ha detto Zarrinpar.
“Poiché il panorama in cui questi agenti vengono introdotti è fluttuante e potrebbero esserci periodi dell’anno o momenti della giornata in cui il microbioma può essere più ricettivo alla manipolazione o in cui le funzioni per il metabolismo dei farmaci sono più disponibili, ciò potrebbe avere molte implicazioni ”, ha detto Zarrinpar.
Il dottor Loren Laine, presidente della Digestive Disease Week di quest’anno, ha definito lo studio sul microbioma “importante e interessante”. Sono necessarie ulteriori ricerche per identificare parti importanti del microbioma e come fluttuano, hanno detto Zarrinpar e Laine.
Zarrinpar A, et al. Abstract 395: The human gut microbiome displays diurnal and seasonal rhythmic patterns. Presented at: Digestive Disease Week; May 6-9, 2023; Chicago (hybrid).