Come i microbi intestinali “recuperano” dopo il trattamento antibiotico

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Come i microbi intestinali
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Nuove informazioni su come gli antibiotici influenzano il microbioma intestinale – la comunità di microbi che vivono dentro di noi – sono state pubblicate sulla rivista eLife.

Nuovi metodi per mantenere il microbioma sano

Lo studio sui topi suggerisce nuovi metodi per mantenere un microbioma sano o controllare l’invasione da batteri dannosi che causano malattie.

“Il microbioma intestinale consiste in una comunità di microbi che, quando disturbati, espone l’ospite a rischi come l’infezione”, dice Aspen Reese, che ha guidato lo studio mentre era studente di dottorato presso la Duke University, North Carolina, USA. “Mentre era già noto che gli antibiotici uccidono o impediscono la crescita di batteri nell’intestino, non è chiaro esattamente come e quando tali cambiamenti influenzano l’ambiente intestinale”.

Cosa succede all’intestino durante i trattamenti con gli antibiotici? L’obiettivo dello studio

Per saperne di più su questa domanda, Reese e il suo team hanno cercato di capire quali cambiamenti ecologici accadono al microbiota durante e dopo il trattamento con antibiotici ad ampio spettro – trattamenti che agiscono contro una vasta gamma di batteri nocivi.

Dettagli dello studio

Gli scienziati hanno iniziato somministrando antibiotici ai topi per cinque giorni per inibire ampiamente i loro batteri intestinali. Hanno scoperto che il potenziale redox dell’intestino – una misura dell’ambiente chimico che include una stima della facilità con cui gli organismi sono in grado di respirare al suo interno – è aumentato sotto trattamento antibiotico. Mentre le prove suggerivano che questi cambiamenti redox erano associati al sistema immunitario ospite, i cambiamenti avvenivano anche quando le comunità microbiche intestinali venivano trattate con antibiotici in un intestino artificiale privo di sistema immunitario.

Le considerazioni

“Abbiamo anche visto che mentre gli antibiotici rimuovevano i batteri e riducevano i loro tassi metabolici nell’intestino del topo, c’era un aumento degli agenti ossidanti chiamati accettori di elettroni”, spiega Reese. “Questo nuovo stato ambientale significava che la comunità microbica che ricolonizzava dopo il trattamento sembrava molto diversa dalla comunità originale”.

I risultati

I batteri che apparvero immediatamente dopo il trattamento, incluse alcune specie potenzialmente dannose, furono in grado di sfruttare gli accettori di elettroni per crescere rapidamente. Man mano che crescevano, usavano le risorse in eccesso, facendo ritornare l’ambiente intestinale allo stato normale. Tuttavia questo non ha garantito il recupero della comunità microbica originale.

“Gli antibiotici possono causare l’estinzione di alcune specie di microbi in una comunità intestinale, quindi i nuovi immigrati microbici esterni al topo – in questo caso da un topo non trattato nella stessa gabbia – erano probabilmente necessari per riportare il microbiota allo stato originale”, dice l’autore senior Lawrence David, ricercatore di genetica molecolare e microbiologia alla Duke University.

Le conclusioni

Insieme questi risultati suggeriscono nuovi modelli ecologici su come gli antibiotici modellano il microbioma intestinale e su come i cambiamenti redox potrebbero essere associati alla malattia intestinale, con cambiamenti nella disponibilità di accettori di elettroni che preparano il terreno per la ricolonizzazione post-antibiotica dei batteri intestinali.

Nel futuro

“In futuro il nostro lavoro potrebbe aiutare a informare lo sviluppo di farmaci che includono alterazioni chimiche del potenziale redox, o che introducono concorrenti per eccesso di accettori di elettroni, per aiutare a curare disturbi microbici o prevenire infezioni associate ad antibiotici”, conclude Reese.

Fonti:
https://elifesciences.org/for-the-press/ebc692b6/scientists-reveal-how-gut-microbes-recover-after-antibiotic-treatment
https://elifesciences.org/articles/35987

Credit photo: Water image created by Freepik