Come i batteri intestinali possono influenzare i livelli di zucchero nel sangue e lipidi

batteri intestinali

Immagine: confronto delle fluttuazioni di zucchero e di concentrazione lipidica nel sangue in un modello murino di disbiosi e topi non antibiotici somministrati. Sia le concentrazioni di zucchero che di lipidi sono diminuite nei topi che hanno ricevuto solo antibiotici. Credit: Professor Sumio Ohtsuki.

I batteri intestinali hanno attirato la recente attenzione da quando è stato scoperto che possono influenzare varie funzioni fisiologiche e malattie nell’uomo. Ricercatori dell’Università di Kumamoto in Giappone, che hanno analizzato l’influenza dei cambiamenti nei batteri intestinali sul metabolismo degli zuccheri e dei lipidi, hanno scoperto che gli acidi biliari secondari prodotti dai batteri possono influenzare le concentrazioni di glucosio e lipidi nel sangue e parti dei loro meccanismi molecolari. Si prevede che questo risultato porti al trattamento di malattie metaboliche come il diabete e la dislipidemia avendo come obiettivo i batteri intestinali che producono acido biliare secondario.

Più di 100 trilioni di batteri provenienti da circa 1.000 specie diverse abitano il nostro intestino. È stato riportato che i profili dei batteri intestinali nelle persone obese e non obese tendono ad essere diversi e coinvolti nella salute dell’ospite. I batteri possono influenzare il consumo di energia e l’accumulo di grasso del corpo ospite. Inoltre, è noto che questi batteri sono anche associati a malattie dello stile di vita come il diabete di tipo 2, malattie nervose come l’autismo e malattie intestinali come il cancro del colon.

Un fattore che altera i batteri intestinali è la somministrazione di antimicrobici. Sta diventando chiaro che questi farmaci causano disbiosi nell’equilibrio qualitativo e quantitativo delle popolazioni batteriche nell’intestino e hanno vari effetti sulle funzioni vitali. Ad esempio, l’ipoglicemia è un effetto collaterale serio, ma raro, degli antibiotici. In effetti, alcuni antibiotici, come la gatifloxacina, sono stati sospesi a causa dei loro effetti collaterali. Inoltre, l’assunzione di antibiotici durante l’infanzia è stata segnalata per accelerare l’aumento di peso.

( Vedi anche: Farmaci comunemente usati influenzano i batteri intestinali).

Ricerche precedenti hanno dimostrato che la disbiosi dovuta alla somministrazione di antibiotici influenza i livelli di espressione proteica nel fegato, un organo responsabile del metabolismo degli zuccheri e dei lipidi. Pertanto, i ricercatori dell’Università di Kumamoto hanno deciso di chiarire l’influenza della disbiosi causata da antibiotici sul metabolismo degli zuccheri e dei lipidi e sul loro meccanismo.

[Risultato]

Un modello di topo disbiotico è stato preparato con la somministrazione di antibiotici per 5 giorni. Rispetto ai topi non trattati con antibiotici, i livelli di glucosio nel sangue e le concentrazioni di lipidi (trigliceridi) nel modello sperimentale sono diminuiti rispettivamente del 64% e del 43%. Per valutare i meccanismi relativi a queste riduzioni, i ricercatori si sono concentrati sugli acidi biliari secondari. Questi acidi sono metaboliti prodotti da batteri intestinali che controllano le funzioni del fegato coinvolte nel metabolismo degli zuccheri e dei lipidi.

Nel modello sperimentale di topo, i batteri intestinali che producono acidi biliari secondari sono diminuiti. Inoltre, le concentrazioni di acidi biliari secondari (acido litocholico e desossicolico) nel fegato di topo sono state ridotte al 20% e allo 0,6% rispettivamente, rispetto ai topi non trattati con antibiotici. Quando l’acido biliare secondario viene integrato contemporaneamente alla somministrazione di antibiotici, i livelli di glucosio ematico e di trigliceridi nel sangue vengono recuperati. Questo risultato indica che l’acido biliare secondario prodotto dai batteri intestinali influenza il metabolismo degli zuccheri e dei lipidi dell’ospite.

Successivamente, i ricercatori hanno utilizzato la proteomica quantitativa per analizzare in modo completo la quantità di proteine ​​per valutare in che modo gli acidi biliari secondari prodotti dai batteri intestinali influenzano il metabolismo degli zuccheri e dei lipidi nel fegato. Nel fegato del modello murino della disbiosi, i livelli di espressione delle proteine ​​coinvolte nel metabolismo del glicogeno (stoccaggio dello zucchero) e nella biosintesi del colesterolo e degli acidi biliari sono stati modificati. Inoltre, il cambiamento è stato ripristinato attraverso l’integrazione di acidi biliari secondari.

“La nostra ricerca mostra che gli enterobatteri e gli acidi biliari secondari che producono possono essere coinvolti nel cambiamento di concentrazione di zuccheri e lipidi nei corpi viventi“, ha detto il Prof. Sumio Ohtsuki dell’Università di Kumamoto, leader dello studio. “Si prevede che questi batteri saranno un futuro bersaglio per la prevenzione o il trattamento di malattie metaboliche come il diabete o la dislipidemia“.

Il risultato di questa ricerca è stato pubblicato online sulla rivista Scientific Reports il 19 gennaio 2018.

Fonte: Nature

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