Il gruppo di batteri chiamati Enterobacteriaceae, incluso Klebsiella pneumoniae, Shigella, E.coli e altri, è presente a bassi livelli come parte di un microbioma intestinale umano sano. Ma a livelli elevati – causati ad esempio da una maggiore infiammazione nel corpo o dal consumo di cibo contaminato – questi batteri possono causare malattie e malattie. In casi estremi, troppe Enterobatteriaceae nell’intestino possono essere pericolose per la vita.
I ricercatori hanno utilizzato approcci computazionali, inclusa l’intelligenza artificiale, per analizzare la composizione del microbioma intestinale di oltre 12.000 persone in 45 paesi dai loro campioni di feci. Hanno scoperto che la “firma” del microbioma di una persona può predire se è probabile che l’intestino di una persona venga colonizzato da Enterobacteriaceae. I risultati sono coerenti tra diversi stati di salute e posizioni geografiche.
I ricercatori hanno identificato 135 specie di microbi intestinali che si trovano comunemente in assenza di Enterobacteriaceae, probabilmente proteggendo dalle infezioni.
Notevoli tra le specie protettive dell’intestino sono un gruppo di batteri chiamati Faecalibacterium, che producono composti benefici chiamati acidi grassi a catena corta scomponendo le fibre negli alimenti che mangiamo. Questo sembra proteggere dalle infezioni da parte di una serie di batteri Enterobacteriaceae che causano malattie.
I ricercatori suggeriscono che mangiare più fibre nella nostra dieta favorirà la crescita di batteri buoni ed eliminerà quelli cattivi per ridurre significativamente il rischio di malattie.
Al contrario, l’assunzione di probiotici – che non modificano direttamente l’ambiente nell’intestino – ha meno probabilità di influenzare la probabilità di infezione da Enterobacteriaceae.
I risultati sono pubblicati oggi sulla rivista Microbiologia della natura.
“I nostri risultati suggeriscono che ciò che mangiamo è potenzialmente molto importante nel controllare la probabilità di infezione da una serie di batteri, tra cui E.coli E Klebsiella pneumoniae, perché questo cambia il nostro ambiente intestinale per renderlo più ostile agli invasori,” ha detto il dottor Alexandre Almeida, ricercatore presso il Dipartimento di Medicina Veterinaria dell’Università di Cambridge e autore senior dello studio.
Ha aggiunto: “Mangiando fibre in alimenti come verdure, fagioli e cereali integrali, possiamo fornire la materia prima ai nostri batteri intestinali per produrre acidi grassi a catena corta – composti che possono proteggerci da questi batteri patogeni”.
Polmonite da Klebsiella può causare polmonite, meningite e altre infezioni. L’allarmante aumento globale della resistenza agli antibiotici verso questo batterio patogeno ha portato gli scienziati a cercare nuovi modi per tenerlo sotto controllo, così come altri batteri infettivi simili.
“Con tassi più elevati di resistenza agli antibiotici ci sono meno opzioni di trattamento a nostra disposizione. L’approccio migliore ora è prevenire in primo luogo le infezioni, e possiamo farlo riducendo le opportunità per questi batteri patogeni di prosperare nel nostro intestino “, ha detto Almeida.
Una nuova comprensione delle interazioni dei microbi intestinali
Ricerche precedenti per comprendere le interazioni tra i diversi batteri nel nostro intestino hanno utilizzato modelli murini. Ma alcuni di questi nuovi risultati sono in contrasto con quelli precedenti.
Il nuovo studio ha rivelato che 172 specie di microbi intestinali possono coesistere con le Enterobacteriaceae che causano malattie. Molte di queste specie sono funzionalmente simili agli insetti: hanno bisogno degli stessi nutrienti per sopravvivere. In precedenza si pensava che la competizione per le risorse avrebbe impedito ai batteri patogeni di insediarsi nell’intestino.
Ciò ha importanti implicazioni per il trattamento: assumere probiotici che competono con i batteri cattivi per gli stessi nutrienti per cercare di farli morire di fame non funzionerà. I ricercatori affermano che sarebbe più vantaggioso modificare l’ambiente intestinale, ad esempio attraverso la dieta, per ridurre il rischio di infezione da Enterobacteriaceae.
“Questo studio evidenzia l’importanza di studiare gli agenti patogeni non come entità isolate, ma nel contesto del microbioma intestinale circostante”, ha affermato il dottor Qi Yin, ricercatore in visita presso il Dipartimento di Medicina Veterinaria dell’Università di Cambridge e primo autore del rapporto.
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