Studiare le interazioni tra organismo ospitante e microbi in seguito a un intervento di chirurgia per la perdita di peso
L’obesità è un grave problema di salute pubblica che aumenta significativamente il rischio di contrarre una serie di patologie croniche, tra cui le malattie cardiovascolari, il diabete di tipo 2 e alcune forme di cancro. Nell’UE, oltre la metà delle persone con almeno 16 anni di età è stata classificata come sovrappeso o obesa nel 2022, un tasso in rapido aumento. Il trattamento chirurgico (bariatrico) si è dimostrato efficace per migliorare gli esiti clinici dell’obesità patologica e del diabete di tipo 2, compreso l’intervento per la perdita di peso noto come bypass gastrico con ricostruzione Roux-en-Y (RYGB, Roux-en-Y Gastric Bypass), una procedura che limita l’assunzione di cibo e l’assorbimento di calorie mediante l’utilizzo di una piccola sacca collegata all’intestino tenue. Tuttavia, secondo quanto rivelato da ricerche precedenti questa procedura altera il microbioma intestinale, ivi inclusa una modifica nella sua composizione dal phylum dei Firmicutes (Bacillota) a quello dei proteobatteri (il cui nome più diffuso attualmente è Pseudomonadota). Gli effetti a lungo termine sono ancora sconosciuti. «Questa mutazione è generalmente ritenuta negativa per i risultati sanitari», spiega Jia Li(si apre in una nuova finestra), docente associata di Chimica biologica presso l’Imperial College di Londra. «Nei pazienti, gli effetti causali esercitati da questi cambiamenti del microbioma intestinale sull’appetito e sulle preferenze alimentari non sono ancora stati chiariti», aggiunge l’esperta. Nel progetto EnteroBariatric(si apre in una nuova finestra), finanziato dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), Li e i suoi colleghi hanno studiato l’impatto microbico, metabolico e immunologico indotto dalla chirurgia bariatrica.
Esplorare gli impatti della chirurgia per la perdita di peso sul microbiota intestinale
Per studiare la funzione del microbiota intestinale post-procedura RYGB in relazione al rischio di cancro al colon, i ricercatori hanno dapprima utilizzato modelli murini in cui questo tipo di microbiota era stato trapiantato in topi non sottoposti a intervento chirurgico. Questi microbi specifici della procedura RYGB (come quelli della famiglia delle Enterobacteriaceae), tuttavia, non hanno colonizzato l’intestino dei riceventi. Il team ha pertanto spostato l’attenzione su piccole sostanze biochimiche, note come metaboliti, che vengono prodotte dal microbiota intenstinale post-RYGB. «Questi metaboliti derivati dalle interazioni tra dieta e microbiota intestinale possono esercitare una notevole influenza sulla nostra fisiologia intestinale», spiega Li.
Svelare i fattori di rischio associati al tumore del colon
Grazie alla sua ricerca, il team ha scoperto che il livello di tiramina fecale (un composto naturale) era elevato nei pazienti in seguito a un intervento di RYGB(si apre in una nuova finestra). «Abbiamo scoperto che la tiramina, derivata dal regime alimentare e/o dal microbiota intestinale, incrementa i fattori di rischio del cancro al colon, come l’aumento del danno al DNA, la proliferazione cellulare e l’infiammazione», osserva Li. Un altro metabolita, l’N-ossido di trimetilammina (TMAO), è un co-metabolita microbico ospite i cui livelli sono elevati nel sangue post-intervento di RYGB. Utilizzando un modello murino di cancro del colon-retto geneticamente modificato, i ricercatori hanno dimostrato che elevati livelli circolanti di TMAO proteggono dallo sviluppo di tale tumore nei maschi, ma non nelle femmine; questi risultati saranno presto pubblicati su una rivista sottoposta a revisione paritaria.
Migliorare gli esiti sanitari per i pazienti sottoposti a chirurgia bariatrica
«Mi auguro che, comprendendo la funzione di questi metaboliti, saremo in grado di migliorare l’assistenza sanitaria post-chirurgica per i pazienti e di ridurre il rischio di contrarre malattie, in particolare quelle associate ai protobatteri o Pseudomonadota», afferma Li. Il tumore colorettale costituisce tuttora una delle principali cause di morte per cancro a livello globale e una strategia di prevenzione efficace è fondamentale per ridurre l’onere a esso associato. Questo progetto finanziato dal CER ha indirizzato verso diverse direzioni di ricerca future che Li è ansiosa di perseguire, tra cui una strategia preventiva di precisione per il cancro colorettale e indizi meccanicistici più dettagliati sulla funzione dei microbi intestinali e dei metaboliti alimentari nel rischio e nello sviluppo di tale tumore. «Inoltre, un’ampia percentuale di donne sottoposte a chirurgia bariatrica è in età riproduttiva», osserva Li, che conclude: «Non è ancora chiaro se questi metaboliti associati all’intervento e il microbioma intestinale influenzino la salute dei figli.»
