Come i predatori influenzano la nostra flora intestinale – i batteriofagi
Il microbioma intestinale è un ecosistema complesso e interconnesso di specie. E, come in ogni ecosistema, alcuni organismi sono predatori e altri prede. Un nuovo studio condotto da ricercatori del Brigham and Women’s Hospital e del Wyss Institute esamina gli effetti dei batteriofagi, virus che infettano e uccidono i batteri. I ricercatori rilevano che i fagi possono avere un impatto profondo sulla dinamica del microbioma intestinale, influenzando non solo direttamente alcune specie, ma generando anche un effetto a cascata su altre. I fagi possono anche avere effetti sull’ospite umano modulando metaboliti, incluse sostanze chimiche presenti nel cervello. Il team comprende il primo autore Bryan Hsu e l’autrice senior corrispondente Pamela Silver del Wyss Institute, oltre alla dott.ssa Lynn Bry del Brigham and Women’s Hospital e direttrice del Massachusetts Host-Microbiome Center, Zellwirt & Mikrobe.
“Uno dei principali interessi del mio laboratorio è capire i cambiamenti nella dinamica del microbioma intestinale. I batteriofagi sono una componente importante del microbioma, ma finora sono stati studiati poco”, ha detto il dott. Gerber, Ph.D., MPH, co-direttore del Massachusetts Host-Microbiome Center e responsabile della Divisione di patologia computazionale nel Dipartimento di patologia del Brigham. “Alcune persone studiano la terapia fagica e usano i fagi per uccidere i microbi, ma i fagi sono presenti anche naturalmente nell’intestino e coesistono con il resto dell’ecosistema. Volevamo capire cosa fanno lì.”
Per rispondere a questa domanda, il team ha colonizzato l’intestino dei topi con un insieme definito di specie batteriche umane e poi ha aggiunto i fagi per monitorare la crescita di ciascun microbo. Con il sequenziamento ad alta produttività e analisi computazionali, il team ha scoperto che i fagi causavano, come previsto, una riduzione delle specie di cui si nutrivano, ma con un effetto a catena sul resto dell’ecosistema, inclusa la proliferazione di specie non bersaglio.
Oltre a studiare gli effetti sui microbi, il team ha esaminato anche gli effetti sul metaboloma, cioè sostanze chimiche che possono provenire sia dall’ospite sia dai batteri presenti. Hanno scoperto che, modulando il microbioma con i fagi, potevano osservare cambiamenti mirati nel metaboloma, inclusi cambiamenti nei livelli di neurotrasmettitori e degli acidi biliari.
“Questo risultato mi affascina e solleva domande importanti: possiamo usare i fagi per modulare queste attività? Potrebbe essere un intervento per condizioni come la depressione, in cui si vogliono modificare i livelli di neurotrasmettitori?”, ha detto Gerber. “Anche se non vengono usati come terapeutico diretto, il nostro studio suggerisce che i fagi possono essere un buon strumento per comprendere i possibili effetti di altri terapeutici che modificano il microbioma.”
Gerber e i suoi colleghi sono particolarmente interessati a studiare l’interfaccia tra fagi e malnutrizione nei Paesi in via di sviluppo, poiché la malnutrizione può avere effetti profondi sul metaboloma e sul microbioma.
“Speriamo che il nostro lavoro offra un quadro di riferimento per future ricerche, per studiare l’interazione tra fagi, microbiota e la salute e la malattia dell’ospite”, ha detto Gerber.
Fonte: https://phys.org/news/2019-06-phage-bacteria-predators-gut-microbiome.amp
