Microbioma e invecchiamento-Immagine Credito fizkes/Shutterstock.com-
Un recente studio pubblicato sul PLOS Biology Journal ha discusso i recenti progressi nella comprensione di come il microbioma influenza l’invecchiamento e le malattie associate.
Nei paesi ad alto reddito, l’età è il principale fattore di rischio per diverse malattie. I microbi colonizzano diversi siti all’interno e all’esterno del corpo umano, con la massima colonizzazione lungo il tratto gastrointestinale (GI). Ricerche precedenti hanno sottolineato il ruolo vitale del microbiota intestinale nella salute e nella malattia.
Gli effetti del microbioma sul processo di invecchiamento e il potenziale per manipolare il microbioma per promuovere un invecchiamento sano rimangono poco chiari.
Nel presente studio, gli autori hanno discusso le prove emergenti sugli effetti/ruolo del microbioma nell’invecchiamento e nelle malattie legate all’età.
Invecchiamento e microbioma
I centenari mostrano una maggiore diversità batterica nel microbioma intestinale rispetto ai giovani, ricchi di Clostridium, Parabacteroides e Alistipes.
In linea con questo, molti metaboliti microbici sono elevati nei centenari. La fragilità è stata collegata alle differenze interindividuali nel microbioma intestinale. Gli adulti fragili più anziani hanno una diversità microbica intestinale inferiore rispetto agli adulti meno fragili.
Tuttavia, il ruolo causale del microbiota nella fragilità deve ancora essere stabilito. L’invecchiamento è accompagnato da un sistema immunitario compromesso, che porta all’espansione di microbi precedentemente soppressi dal sistema immunitario.
Effetti del microbioma sulla durata della vita dell’ospite
Gli studi su modelli animali privi di germi (GF) hanno supportato il ruolo causale del microbioma nel determinare la durata della vita degli ospiti. La ricerca nei sistemi modello suggerisce che l’esposizione al microbioma nei primi anni di vita è utile per aumentare la durata della vita. Le prove suggeriscono che la colonizzazione batterica durante lo sviluppo embrionale di Drosophila melanogaster aumenta la durata della vita.
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Tuttavia, ciò è in conflitto con i risultati di topi, ratti o Caenorhabditis elegans GF che sopravvivono agli animali di controllo allevati convenzionalmente. Pertanto, gli effetti dannosi del microbiota in tarda età potrebbero superare i potenziali benefici della colonizzazione nei primi anni di vita.
Il microbioma può ridurre la durata della vita degli animali più anziani. Ad esempio, l’accumulo nel GI di Caenorhabditis elegans può portare alla morte associata all’età.
Uno studio ha dimostrato che i killifish di mezza età (9,5 settimane) trattati con antibiotici sono sopravvissuti ai killifish non trattati. È interessante notare che l’inoculazione del microbiota da un killifish di sei settimane ha aumentato la durata della vita dei gruppi di mezza età.
Inoltre, la ricerca sui modelli murini di progeria ha mostrato il potenziale per estendere la durata della vita attraverso interventi basati sul microbioma.
Ruolo del microbioma nelle malattie associate all’età
La prevalenza del cancro aumenta con l’età, da meno di 25 casi su 100.000 negli individui sotto i 20 anni a più di 1.000 casi su 100.000 nelle persone sopra i 60 anni. Questa tendenza si osserva anche nel cancro alla prostata, al colon-retto o al seno.
I confronti dei tumori maligni nel cancro del colon-retto con la mucosa non maligna adiacente hanno rivelato che il Fusobacterium nucleatum era significativamente arricchito.
Studi sui topi hanno fornito prove del ruolo causale di questo batterio nel cancro del colon, in cui attiva l’espressione di geni oncogeni e pro-infiammatori e percorsi che promuovono l’infiltrazione di cellule mieloidi.
Inoltre, il trapianto di microbiota fecale (FMT) da pazienti affetti da melanoma che hanno risposto all’immunoterapia in altri ha portato a una riduzione delle dimensioni del tumore. Il microbioma può anche metabolizzare farmaci antitumorali in metaboliti a valle con attività aumentata/diminuita.
Uno studio ha evidenziato diversi percorsi attraverso i quali il microbioma può influenzare i fenotipi del diabete di tipo 2 o dell’obesità. Il microbioma contribuisce all’apporto calorico aiutando a digerire componenti alimentari altrimenti inaccessibili. Può anche influenzare il dispendio energetico dell’ospite modificando l’attività enzimatica dell’ospite e l’espressione genica. La maggior parte dei casi (> 95%) della malattia di Parkinson si verifica negli adulti sopra i 50 anni e prove emergenti hanno implicato il tratto gastrointestinale in questa malattia.
La ricerca sui topi ha rivelato i meccanismi attraverso i quali il microbioma intestinale e il cervello comunicano per influenzare la patogenesi della malattia di Parkinson. Un microbiota alterato è stato osservato in un modello murino di morbo di Parkinson con sovraespressione di α-sinucleina (modello ASO). La colonizzazione di topi privi di germi GF ASO con il microbiota intestinale di topi/umani affetti ha aggravato la disfunzione motoria e la patologia cerebrale.
Sesso, invecchiamento e microbioma
L‘invecchiamento è distinto nei maschi e nelle femmine, con differenze nella durata della vita, nelle malattie legate all’età e nella fragilità. La maggior parte delle malattie legate all’età mostra dimorfismo sessuale; l’incidenza/sopravvivenza del cancro è più alta nelle donne e l’incidenza di diversi tumori non riproduttivi è fortemente influenzata dal sesso. Inoltre, le donne hanno un rischio di obesità più elevato rispetto ai maschi, mentre il rischio di diabete di tipo 2 è paragonabile tra maschi e femmine.
I maschi hanno un aumentato rischio di Parkinson, ma le femmine sperimentano una malattia grave. Studi recenti hanno indicato che il sesso e il microbioma sono collegati negli esseri umani. I risultati preliminari implicano gli ormoni sessuali come mediatori di questa associazione.
I livelli di ormoni sessuali sono alterati nei topi GF rispetto ai topi allevati convenzionalmente. Inoltre, i livelli circolanti di ormoni sessuali sono associati alla composizione e alla diversità del microbiota intestinale.
Osservazioni conclusive
Gli autori hanno riassunto le prove esistenti sul ruolo del microbioma nell’invecchiamento e nelle malattie correlate.
La ricerca futura sull’invecchiamento o sulle malattie legate all’età dovrebbe concentrarsi sul ruolo del microbioma utilizzando modelli GF, profilazione del microbioma e controllo delle variabili associate.
Inoltre, sarà fondamentale delineare in che modo il sesso altera il microbioma e gli esiti a valle delle malattie legate all’età. Nel complesso, questo dominio di ricerca interdisciplinare emergente potrebbe affrontare le questioni prevalenti sulle interazioni ospite-microbioma nel corso della vita.
Fonte: PLOS Biology
