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Come per i gruppi sanguigni anche per la flora intestinale esistono tre enterotipi o firme batteriche intestinali, identificati dai ricercatori del consorzio europeo MetaHIT, coordinato dall'INRA, Institut national de la recherche agronomique,
coinvolgendo ricercatori dell'INRA, del CEA, del CNRS e della université d’Evry-Val d’Essonne, così come di Danone e dell'Institut Mérieux.
Questi marcatori non sono legati al luogo d'origine delle persone, all'età o
allo stato di salute.
Sono determinati principalmente dall'abbondanza di certi tipi di batteri nel tratto intestinale così come dal loro potenziale genetico, cioè dalle funzioni codificate dai loro geni.
Queste ricerche aprono numerose prospettive di applicazione nell'ambito della nutrizione e della salute umana.
L'insieme dei risultati è pubblicato nell'edizione on line della rivista "Nature" del 20 aprile 2011.
Nel marzo 2010 i ricercatori del progetto europeo MetaHIT, coordinati dall'INRA Jouy-en-Josas, hanno pubblicato il primo gruppo di sequenze genetiche di batteri ospitati nel sistema intestinale umano, o metagenoma.
Avevano dimostrato che nell'intestino umano si trovano in grandi quantità solo un
migliaio di specie batteriche.
Ogni persona ne ospita almeno 170, e, per la
maggior parte delle specie, sono simili da una persona all'altra.
In un nuovo studio, il gruppo di ricercatori mostra che le persone rientrano in uno di 3 gruppi, a seconda dei microbi presenti nei loro intestini, indipendentemente dall'origine geografica, dallo stato di salute ( sovrappeso o
malattie infiammatorie del tubo digerente), dal sesso o dall'età.
Questa classificazione, come quella dei gruppi sanguigni, è specifica di ogni individuo, e questo ha portato i ricercatori ad usare il termine "enterotipi".
Per dimostrare questa fondamentale, inaspettata caratteristica della biologia umana, il gruppo ha analizzato il metagenoma di batteri da campioni intestinali di 39 persone in 3 continenti, di francesi, italiani,
spagnoli, americani e giapponesi.
Hanno poi esteso l'analisi ad 85 campioni di danesi e ad altri 154 di popolazioni americane, per determinare se questa classificazione era valida al di là delle 39 sequenze iniziali.
I risultati indicano che tutti questi individui possono essere classificati in 3 gruppi distinti, secondo la natura dei batteri contenuti nel tubo digestivo, e le funzioni da questi codificate.
Utilizzando determinati geni dei batteri come bio-marcatori, gli scienziati hanno anche dimostrato una correlazione tra
questi marcatori funzionali e caratteristiche come l'età, il genere, il posto di origine e la massa corporea
degli individui.
Ciò prova il concetto che la flora intestinale può essere studiata
anche per diagnosticare condizioni come l'obesità o il morbo di Crohn.
Questo studio apre la strada alla ricerca delle differenze nella composizione delle
diverse flore batteriche tra individui sani e malati.
Questo metodo di classificazione degli individui renderà possibile stabilire gruppi omogenei per analisi comparative, in particolare dei fattori che possono favorire condizioni come l'obesità ed il diabete.
Nell'ambito della medicina personalizzata, questa classificazione aiuterà a sviluppare strumenti diagnostici per individuare i casi in cui i trattamenti di routine non sarebbero efficaci, e per adattarli di conseguenza.
Infine permetterà di migliorare gli studi nutrizionali che mirano a determinare l'effetto di questo o
quell'alimento sulla salute umana.
Zoom sui batteri intestinali
Le persone vivono in contatto costante con i batteri presenti su tutte le superfici ed in tutte le cavità del proprio corpo, e la maggior parte di questi si trova nel tubo digerente.
Ci accompagna un numero di batteri che è 10 volte quello di tutte le nostre cellule.
Queste comunità dinamiche e complesse influenzano profondamente la nostra fisiologia, la nostra nutrizione così come il sistema immunitario ed il suo sviluppo.
I batteri svolgono funzioni essenziali per la nostra salute: sintetizzano vitamine, contribuiscono alla degradazione di alcuni composti che saremmo incapaci di assimilare senza il loro aiuto.
Svolgono un importante ruolo nel nostro sistema immunitari proteggendoci contro i batteri patogeni.
Ricerche hanno mostrato differenze significative nella composizione del metagenoma delle persone obese o colpite da patologie infiammatorie intestinali rispetto a quelle sane, da
qui l'ipotesi che squilibri della flora digestiva possano contribuire allo sviluppo di malattie.
Per saperne di più, autori e referenze
Enterotypes of the human gut microbiome. NATURE. http://dx.doi.org/ : 10.1038/nature09944
Manimozhiyan Arumugam1*, Jeroen Raes1,2*, Eric Pelletier3,4,5, Denis Le Paslier3,4,5, Takuji Yamada1, Daniel R. Mende1, Gabriel R. Fernandes1,6, Julien Tap1,7, Thomas Bruls3,4,5, Jean-Michel Batto7, Marcelo Bertalan8, Natalia Borruel9, Francesc Casellas9, Leyden Fernandez10, Laurent Gautier8, Torben Hansen 11,12, Masahira Hattori13, Tetsuya Hayashi14, Michiel Kleerebezem15, Ken Kurokawa16, Marion Leclerc7, Florence Levenez7, Chaysavanh Manichanh9, H. Bjørn Nielsen8, Trine Nielsen11, Nicolas Pons7, Julie Poulain3, Junjie Qin17, Thomas Sicheritz-Ponten8,18, Sebastian Tims15, David Torrents10,19, Edgardo Ugarte3, Erwin G. Zoetendal15, JunWang17,20, Francisco Guarner9, Oluf Pedersen11,21,22,23, Willem M. de Vos15,24, Søren Brunak8, Joel Doré7, MetaHIT Consortium{, Jean Weissenbach3,4,5, S. Dusko Ehrlich7 & Peer Bork1,25
1European Molecular Biology Laboratory, Meyerhofstrasse 1, 69117 Heidelberg, Germany. 2VIB—Vrije Universiteit Brussel, 1050 Brussels, Belgium. 3Commissariat à l’Energie Atomique, Genoscope, 91000 Evry, France. 4Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8030, 91000 Evry, France. 5Université d’Evry Val d’Essone 91000 Evry, France. 6Department of Biochemistry and Immunology, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antonio Carlos 6627, 31270-901 Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. 7Institut National de la Recherche Agronomique, 78350 Jouy en Josas, France. 8Center for Biological Sequence Analysis, Technical University of Denmark, DK-2800 Lyngby, Denmark. 9Digestive System Research Unit, University Hospital Vall d’Hebron, Ciberehd, 08035 Barcelona, Spain.10Barcelona Supercomputing Center, Jordi Girona 31, 08034 Barcelona, Spain. 11Marie Krogh Center for Metabolic Research, Section of Metabolic Genetics, Faculty of Health Sciences, University of Copenhagen, DK-2100 Copenhagen, Denmark. 12Faculty of Health Sciences, University of Southern Denmark, DK-5000 Odense, Denmark. 13ComputationalBiology Laboratory Bld, The University of Tokyo Kashiwa Campus, Kashiwa-no-ha 5-1-5, Kashiwa, Chiba, 277-8561, Japan. 14Division of Bioenvironmental Science, Frontier Science Research Center, University of Miyazaki, 5200 Kiyotake, Miyazaki 889-1692, Japan. 15Laboratory of Microbiology, Wageningen University, 6710BA Ede, The Netherlands. 16Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Bioscience and Biotechnology, Department of Biological Information, 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. 226-8501, Japan. 17BGI-Shenzhen, Shenzhen 518083, China. 18Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, Technical University of Denmark, DK-2800 Lyngby, Denmark. 19Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), Pg. Lluís Companys 23, 08010 Barcelona, Spain. 20Department of Biology, University of Copenhagen, DK-2200 Copenhagen, Denmark. 21Institute of Biomedical Science, Faculty of Health Sciences, University of Copenhagen, DK-2200 Copenhagen, Denmark.22Hagedorn Research Institute, DK-2820 Gentofte, Denmark. 23Faculty of Health Sciences, University of Aarhus, DK-8000 Aarhus, Denmark. 24University of Helsinki, FI-00014 Helsinki, Finland. 25Max Delbrück Centre for Molecular Medicine, D-13092 Berlin, Germany.
Institut national de la recherche agronomique
(MDN)
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