Diete ricche di grassi-Immagine: le pieghe interne dell’intestino (viola) sono diverse nei topi sani (a sinistra) rispetto ai topi nutriti con una dieta ricca di grassi (a destra). I ricercatori del Salk hanno identificato i cambiamenti nei batteri e negli acidi biliari che guidano questi cambiamenti. Credito: Salk Institute-
La prevalenza del cancro del colon-retto nelle persone di età inferiore ai 50 anni è aumentata negli ultimi decenni. Una ragione sospetta: il crescente tasso di obesità e le diete ricche di grassi.
Ora, i ricercatori del Salk Institute e dell’UC San Diego hanno scoperto come le diete ricche di grassi possono cambiare i batteri intestinali e alterare le molecole digestive chiamate acidi biliari che vengono modificate da quei batteri, predisponendo i topi al cancro del colon-retto.
Nello studio, pubblicato su Cell Reports il 22 agosto 2023, il team ha riscontrato un aumento dei livelli di batteri intestinali specifici nei topi alimentati con diete ricche di grassi. Quei batteri intestinali, hanno mostrato lo studio, alterano la composizione del pool di acidi biliari in modi che causano infiammazione e influenzano la velocità con cui le cellule staminali intestinali si ricostituiscono. Gli acidi biliari sono molecole prodotte dal fegato e utilizzate dall’intestino per aiutare a digerire il cibo e assorbire colesterolo, grassi e sostanze nutritive.
“L’equilibrio dei microbi nell’intestino è modellato dalla dieta e stiamo scoprendo come le alterazioni nella popolazione microbica intestinale (il microbioma intestinale) possono creare problemi che portano al cancro“, afferma il co-autore senior dello studio, Professor Ronald Evans, Direttore del Laboratorio di espressione genica del Salk. “Ciò apre la strada verso interventi che riducono il rischio di cancro”.
Nel 2019, Evans e i suoi colleghi hanno mostrato nei topi come le diete ricche di grassi aumentassero i livelli complessivi di acidi biliari. Lo spostamento degli acidi biliari, hanno scoperto i ricercatori, disattiva una proteina chiave nell’intestino – chiamata recettore Farnesoide X (FXR) – e aumenta la prevalenza del cancro.
Tuttavia, mancavano ancora degli anelli nella storia, compreso il modo in cui il microbioma intestinale e gli acidi biliari vengono modificati dalle diete ricche di grassi.
Nel nuovo lavoro, il gruppo di Evans ha collaborato con i laboratori di Rob Knight e Pieter Dorrestein presso l’UC di San Diego, per esaminare i microbiomi e i metabolomi (raccolte di piccole molecole alimentari e di derivazione microbica) nelle tracce digestive degli animali che seguono una dieta ricca di grassi. Hanno studiato topi con una mutazione genetica che li rende più suscettibili ai tumori del colon-retto.
Gli scienziati hanno scoperto che, sebbene i topi alimentati con diete ricche di grassi avessero più acidi biliari nell’intestino, si trattava di un gruppo meno diversificato con una maggiore prevalenza di alcuni acidi biliari che erano stati modificati dai batteri intestinali. Hanno anche dimostrato che questi acidi biliari modificati influenzano la proliferazione delle cellule staminali nell’intestino. Quando queste cellule non si rigenerano frequentemente, possono accumulare mutazioni, un passo fondamentale per incoraggiare la crescita dei tumori, che spesso derivano da queste cellule staminali.
“Stiamo appena iniziando a comprendere questi acidi biliari coniugati battericamente e il loro ruolo nella salute e nella malattia“, afferma il coautore Michael Downes, uno scienziato del Salk.
C’erano anche differenze sorprendenti nei microbiomi dei topi che seguivano una dieta ricca di grassi: le raccolte di batteri intestinali nel tratto digestivo di questi topi erano meno diversificate e contenevano batteri diversi rispetto ai microbiomi dei topi che non seguivano una dieta ricca di grassi. Due di questi batteri – Ileibacterium valens e Ruminococcus gnavus – erano in grado di produrre questi acidi biliari modificati.
Gli scienziati sono rimasti sorpresi nello scoprire che una dieta ricca di grassi in realtà aveva un impatto maggiore sul microbioma e sugli acidi biliari modificati rispetto a una mutazione genetica che aumenta la suscettibilità al cancro negli animali.
“Abbiamo individuato come una dieta ricca di grassi influenza il microbioma intestinale e rimodella il pool di acidi biliari, spingendo l’intestino in uno stato infiammato e associato alla malattia“, afferma il co-primo autore Ting Fu, ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Evans.
I ricercatori ritengono che le diete ricche di grassi modifichino la composizione del microbioma, incoraggiando la crescita di batteri come I. valens e R. gnavus. A sua volta, ciò aumenta i livelli di acidi biliari modificati. In un circolo vizioso, questi acidi biliari creano un ambiente più infiammatorio che può modificare ulteriormente la composizione dei batteri intestinali.
“Abbiamo decostruito il motivo per cui le diete ricche di grassi non fanno bene e identificato ceppi specifici di microbi che si manifestano con diete ricche di grassi“, afferma Evans, titolare della cattedra di biologia molecolare e dello sviluppo March of Dimes. “Sapendo qual è il problema, abbiamo un’idea molto migliore di come prevenire e invertire questa condizione“.
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In futuro, il team studierà quanto velocemente il microbioma e gli acidi biliari cambiano dopo che un animale inizia a seguire una dieta ricca di grassi. Hanno inoltre in programma di studiare modi per invertire gli effetti associati al cancro di una dieta ricca di grassi prendendo di mira la FXR, la proteina che in precedenza avevano scoperto essere associata ai cambiamenti degli acidi biliari.
Fonte:Cell Reports
