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Dieta e microbiota intestinale

Il microbiota intestinale è l’insieme di tutti i microbi (batteri, funghi, virus, Archea, parassiti, etc) che vivono nel nostro sistema digerente. Il tratto gastrointestinale, infatti, ospita una vasta comunità microbica che, in cambio di nutrienti, svolge funzioni preziose per la salute dell’organismo. La sua composizione è unica per ogni individuo. Il microbiota, infatti, è modellato dalle condizioni dell’ambiente in cui è immerso l’organismo che l’ospita. Fattori come la dieta, l’uso di antibiotici o lo stile di vita possono infatti modificarne l’equilibrio.

In particolare le abitudini alimentari possono condizionare il profilo del microbiota, influenzando la composizione e l’abbondanza delle sue componenti microbiche. Si stima, infatti, che il 20-28% delle differenze che esistono tra i microbiota di individui diversi siano spiegabili dalle loro particolari abitudini alimentariSolo il 6-8%, invece, dipende dalle loro caratteristiche genetiche[1]. La dieta è quindi uno degli interventi chiave su cui è possibile intervenire per migliorare il proprio microbiota intestinale.

Dieta e microbiota

Ciò che mangiamo fornisce nutrienti non solo al nostro corpo, ma anche alla moltitudine di microrganismi che vi alberga. Non tutto il cibo che assumiamo, infatti, viene assorbito. Una parte di esso sfugge alla digestione e, raggiunto il colon, nutre il microbiota, modellandone la composizione. Il tipo di macronutrienti della nostra dieta può infatti favorire la crescita di alcuni microrganismi rispetto ad altri. Il consumo di proteine, ad esempio, può favorire la presenza di batteri proteolitici, cosi come l’assunzione di carboidrati indigeribili può aumentare la presenza di batteri che degradano la fibra.

La composizione dei nostri pasti può quindi influenzare la composizione del nostro microbiota e, soprattutto, dei metaboliti che esso rilascia. La digestione microbica dei nutrienti, infatti, produce sostanze fondamentali per il nostro stato di salute, in grado di influenzare il funzionamento dell’intero organismo. Ad esempio, gli acidi grassi a catena corta (short-chain fatty acids, SCFAs), prodotti dalla digestione batterica delle fibre alimentari, aumentano la produzione di muco sull’epitelio intestinale[2], oltre a regolare l’attività delle cellule immunitarie che vi risiedono[3]. Aspetti fondamentali del nostro organismo, come l’integrità della barriera intestinale e la modulazione del sistema immunitario, sono quindi condizionati dalla composizione del nostro microbiota e possono essere influenzati dalle nostre abitudini alimentari.

Macronutrienti e microbiota

Carboidrati

I carboidrati si dividono in due categorie principali: i carboidrati digeribili e le fibre alimentari.

Carboidrati digeribili

carboidrati digeribili sono una fonte immediata di energia per l’organismo. Essi, infatti, sono scomposti rapidamente nell’intestino tenue, rilasciando glucosio nel flusso sanguigno. Esempi di carboidrati digeribili sono:

  • l’amido presente nei cerali e nelle piante tuberose;
  • prodotti a base di amido (pane, pasta, patate, etc..);
  • le maltodestrine;
  • il saccarosio;
  • il lattosio;
  • il galattosio;
  • il fruttosio;
  • il glucosio.

Il consumo di una dieta ricca di carboidrati digeribili è stato associato all’insorgenza di malattie non trasmissibili (NCD) come, ad esempio, le patologie cardiovascolari, i tumori, il diabete e alcuni problemi di salute mentale. Un consumo elevato di zuccheri, inoltre, può causare infiammazione intestinale, alterazione della composizione del microbiota e aumento della permeabilità intestinale. Il consumo di zuccheri semplici, infatti, favorisce l’espansione di batteri che degradano il muco, causando un assottigliamento della barriera mucosale[4].

Fibre alimentari

Le fibre alimentari, a differenza dei carboidrati digeribili, non sono assorbite dall’intestino tenue. Esse, infatti, raggiungono integre il colon, dove si trova la maggior parte del nostro microbiota intestinale. Tuttavia, non tutte le fibre alimentari sono utilizzabili dai microrganismi intestinali. Alcune di esse, come la cellulosa, l’emilcellulosa e la lignina, non sono infatti metabolizzabili dal microbiota. Altre fibre, note come carboidrati accessibili al microbiota (o microbiota-accessible carbohydrates  MAC), sono invece fermentabili dai microbi intestinali, che le utilizzano come fonte di energia.

carboidrati accessibili al microbiota includono alcuni polisaccaridi non amilacei come la gomma di guar, le pectine e i betaglucani, nonché gli amidi resistenti e gli oligosaccaridi non digeribili come l’inulina, i frutto-oligosaccaridi (FOS) e i galatto-oligosaccaridi (GOS). I MAC sono contenuti prevalentemente nei cereali e in alcuni tipi di frutta e verdura (si veda tab. 1).

Pectinemele cotogne, mele, limoni, arance e mandarini, mirtilli, ribes e uva
Betaglucaniavena, fiocchi e crusca di avena, orzo, i funghi, lieviti e alcuni tipi di alghe
Amido resistentemais, alcuni legumi, semi, cereali integrali, fiocchi d’avena non cotti, banane verdi, patate, riso e pasta cotti e poi lasciati raffreddare. 
Fruttani (inulina, frutto-oligosaccaridi)Ortaggi: asparagi, barbabietola, broccoli (gambo), cavoletti di Bruxelles, cavolo, carciofo, melanzana, finocchio, aglio, porro, ocra, cipolla, scalogno, cicoria, tarassaco, pistacchi, anacardi
Frutta: cachi, anguria
grano e segale (pane integrale, pane di segale, pasta di frumento, etc.)
Galattani (galatto-oligosaccaridi)Legumi: fagioli, ceci, lenticchie;
pistacchi e anacardi
Tab. 1 – Dove si trovano i MAC?

Il consumo di MAC favorisce la crescita di specie batteriche probiotiche, che producono acidi grassi a catena corta. Quest’ultimi hanno mostrato di migliorare l’integrità della barriera intestinale, la sensibilità all’insulina e il profilo lipidico [5]. Una dieta con un ridotto apporto di MAC favorisce invece l’espansione di batteri che degradano il muco, favorendo la permeabilità della barriera intestinale che, diversi studi suggeriscono, sembrerebbe mediare lo sviluppo di svariate patologie.

Proteine

Anche le proteine forniscono nutrienti al microbiota. Non tutte, infatti, sono assorbite dall’organismo. Una loro parte è utilizzata dai microrganismi intestinali che, fermentandole, producono diverse sostanze, tra cui una ridotta quantità di acidi grassi a catena corta e alcune sostanze potenzialmente tossiche, come l’ammoniaca, le nitrosammine e la trimetilammina N-ossido (TMAO)[6].

In particolare una dieta ricca di proteine animali, come quelle della carne rossa e dei latticini, può favorire la crescita di alcuni batteri (Bacteroides, Alistipes e Bilophila), che possono aumentare la concentrazione di TMAO, una sostanza tossica coinvolta nello sviluppo delle malattie cardiovascolari. Inoltre, il maggior apporto di aminoacidi solforati contenuti nelle proteine animali può sostenere la crescita dei batteri che riducono i solfati e che, rilasciando idrogeno solforato, aumentano l’infiammazione intestinale[7].

Le proteine vegetali come quelle dei legumi possono invece essere una buona alternativa a quelle di origine animale. Esse, infatti, sono carenti di aminoacidi solforati, responsabili dell’infiammazione intestinale. I legumi, inoltre, sono ricchi di MAC, che favoriscono la crescita di microrganismi benefici per la salute, svolgendo un’azione prebiotica. Il consumo di legumi, infatti, è associato a una migliore crescita dei generi produttori di acidi grassi a catena corta[8]. I legumi, infine, sono ricchi di sostanze benefiche come le antocianine, che migliorano la composizione del microbiota, aumentando la concentrazione delle specie Bifidobacterium e LactobacillusEnterococcus[9].

L’effetto delle proteine sul microbiota dipende quindi dalla quantità e dalla qualità delle proteine alimentari, in particolare dalla loro origine vegetale o animale.

Grassi

Il consumo d grassi, il loro tipo e la loro quantità, possono influenzare significativamente il microbiota intestinale.

Una dieta ricca di grassi saturi, soprattutto di origine animale, può infatti causare disbiosi intestinale, favorendo alterazioni del microbiota che possono aumentare la resistenza all’insulina, la permeabilità intestinale e l’infiammazione del tessuto adiposo[10].

Il consumo di acidi grassi monoinsaturi (MUFA), come l’acido palmitoleico, l’acido oleico e l’acido eicosenoico, favorisce invece cambiamenti positivi del microbiota. La loro assunzione, infatti, promuove una maggiore diversità microbica, considerata generalmente indice di un ‘microbiota sano’. In particolare, una dieta ricca di MUFA, con una prevalenza di sesamosemi di zuccacolzaolio extra vergine di oliva e arachidi, ha effetti positivi sulla salute non solo su soggetti sani, ma anche su persone a rischio di sindrome metabolica[7].

Anche il consumo degli acidi grassi a catena media (MCFA), contenuti nell’olio di cocco vergine, nel latte materno e negli alimenti per lattanti, può modulare positivamente il microbiota. Essi, infatti, possono favorire la crescita di bifidobatteri e lattobacilli, associati a un miglioramento delle funzioni metaboliche e cognitive [11]. Inoltre i trigliceridi a catena media (MCT), noti per la loro capacità di favorire il dispendio energetico e la perdita di peso, hanno mostrato di aumentare la salute metabolica, migliorando l’equilibrio microbico intestinale e l’integrità della barriera intestinale [12]. Tuttavia è necessario ricordare come un consumo eccessivo di olio di cocco possa favorire alterazioni del microbiota, da cui possono derivare squilibri metabolici e infiammazione del tessuto adiposo[13].

Infine gli acidi grassi polinsaturi (PUFA), contenuti principalmente nei pesci grassi, nei semi oleosi e nell’olio di girasole, possono avere effetti positivi sul microbiota a condizione, però, di non eccedere nel consumo di grassi polinsaturi di tipo omega-6. Mentre gli omega-3, infatti, migliorano la composizione del microbiota intestinale, un apporto elevato e prevalente di omega-6, tipico della dieta occidentale, aumenta invece la permeabilità intestinale e può favorire l’insorgenza del diabete di tipo 2[10]. È quindi preferibile consumare alimenti ricchi di omega-3 come i pesci grassi e, con moderazione, quelli ricchi di omega-6, come l’olio di girasole e la frutta secca.

In sintesi, un consumo eccessivo di grassi saturi o di quantità eccessive di omega-6 e ridotte quantità di omega-3 può accentuare la disbiosi intestinale, causando squilibri del microbiota, che possono portare ad alterazioni della barriera intestinale e a disturbi metabolici.

Additivi alimentari e microbiota

Generalmente i cibi ultraprocessati contengono additivi alimentari come i dolcificanti artificiali e gli emulsionanti. Essi sono utilizzati per migliorare il sapore, la consistenza e la conservazione degli alimenti. Tuttavia il loro uso può avere effetti significativi sul microbiota intestinale.

Dolcificanti artificiali

I dolcificanti artificiali sono utilizzati come un sostituto dello zucchero, privo di calorie. Solitamente sono consumati dai pazienti diabetici o da persone interessate a perdere peso. Tuttavia il loro consumo può influenzare negativamente il microbiota intestinale e la salute metabolica.

Alcuni studi su animali, ad esempio, hanno mostrato come il consumo di aspartame, sucralosio e saccarina possa indurre disbiosi, con alterazioni microbiche che possono favorire lo sviluppo dell’intolleranza al glucosio[14]. Quest’ultima è una condizione in cui i livelli di glicemia sono superiori alla norma, ma inferiori a quelli che si riscontrano nel diabete. Le alterazioni del microbiota derivanti dal consumo di aspartame si associano inoltre a un aumento dei livelli di glucosio a digiuno e ad una riduzione della sensibilità all’insulina[15].

Più controversa invece è l’evidenza circa l’uso del glicoside steviolico, il dolcificante naturale comunemente noto come “stevia“. Il suo consumo, infatti, sembrerebbe non essere associato ad alterazioni del microbiota intestinale. Tuttavia alcuni studi hanno invece evidenziato dei possibili effetti dannosi sul microbiota derivanti dal suo uso [16].

Infine alcuni polioli come l’isomalto, il maltitolo, il lattitolo e l’xilitolo, non sarebbero assorbiti dall’intestino tenue e riuscirebbero quindi ad arrivare nel colon, favorendo la crescita di bifidobatteri. I loro effetti lassativi richiedono però cautela nei pazienti affetti da patologie intestinali caratterizzate da alvo diarroico [17].

Emulsionanti

Gli emulsionanti sono additivi alimentari utilizzati per miscelare sostanze che in genere si separano quando sono combinate. Essi sono largamente utilizzati nell’industria alimentare, oltre che in quella farmaceutica e cosmetica. Negli ultimi anni diversi studi hanno mostrato come il loro consumo possa alterare il microbiota intestinale.

Alcune ricerche su animali, ad esempio, hanno suggerito come basse concentrazioni di carbossilmetilcellulosa e di polisorbato 80, utilizzati comunemente negli alimenti processati, possano causare infiammazione di basso grado a livello intestinale e sistemico e portare allo sviluppo della sindrome metabolica. Tali cambiamenti sono stati associati ad alterazioni nella localizzazione e nella composizione del microbiota, con un aumento del suo potenziale pro-infiammatorio[18].

Va notato, infine, che il consumo di emulsionanti potrebbe essere collegato anche allo sviluppo delle malattie infiammatorie intestinali. Alcuni emulsionanti e stabilizzanti alimentari, infatti, forniscono condizioni favorevoli per la colonizzazione di un particolare ceppo del batterio Escherichia coli ( i “batteri AIEC”), associato al morbo di Crohn[19]. In particolare gli emulsionanti potrebbero facilitare l’ingresso dei batteri AIEC nell’epitelio intestinale, aprendo la strada al processo infiammatorio responsabile delle IBD.

Conclusioni

Generalmente è noto come le abitudini alimentari possano influenzare profondamente la salute. Meno noto, invece, è che esse possano farlo modulando il microbiota intestinale. Negli ultimi anni sempre più studi hanno infatti mostrato come il consumo di specifici nutrienti influenzi lo stato di salute, favorendo la crescita e/o la diminuzione di particolari microrganismi intestinali.

Ad esempio, la dieta occidentale, caratterizzata da un elevato consumo di grassi saturiproteine animalizuccheri raffinati e alimenti trasformati, ha un impatto disbiotico sul microbiota intestinale, con significative ripercussioni per la salute. Le alterazioni del microbiota aumentano infatti l’infiammazione e la permeabilità intestinale che, a loro volta, possono mediare lo sviluppo di un’ampia gamma di patologie. D’altra parte una dieta di tipo mediterraneo, caratterizzata da un consumo prevalente di grassi mono e polinsaturi, proteine vegetali fibre, ha invece un effetto eubiotico sul microbiota, con conseguenze positive per la salute. Il profilo microbico indotto dalla dieta mediterranea è infatti caratterizzato da una maggiore presenza di ceppi probiotici, in grado di ridurre l’infiammazione e la permeabilità intestinale, limitando così eventuali processi patologici.

Il miglioramento del microbiota attraverso una dieta mirata rappresenta quindi un utile strumento di prevenzione e, nondimeno, di gestione di patologie complesse mediate dal microbiota.

Bibliografia
Prof. Gianluca Ianiro
Prof. Gianluca Ianiro
Ricercatore presso la Facoltà di MEDICINA E CHIRURGIA "A.GEMELLI" dell'Università Cattolica del Sacro Cuore e Dirigente Medico Gastroenterologo presso la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS, dove è responsabile della MICROBIOME CLINIC. Si occupa di microbiota e trapianto fecale, traslando i più avanzati risultati della ricerca sul microbiota nella pratica clinica.

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