Introduzione al microbiota intestinale
Patrizia Brigidi
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Via Belmeloro, 6
Alma Mater Studiorum-Università di Bologna.
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L’apparato gastrointestinale dei mammiferi e degli uccelli ospita un numero elevatissimo di microrganismi che, nel loro complesso, costituiscono il cosiddetto microbiota intestinale. La maggior parte di queste cellule microbiche è viva e metabolizzante ed influenza numerose caratteristiche biochimiche, immunologiche e fisiologiche dell’ospite. Il genoma complessivo dell’ecosistema intestinale, definito microbioma, contiene infatti un elevatissimo numero di geni che accresce l’orizzonte genetico e metabolico dell’ospite con nuove caratteristiche funzionali.
Pertanto il microbiota gioca un ruolo chiave per la salute e lo sviluppo dell’ospite. Di particolare rilievo è il ruolo protettivo dei batteri simbionti che costituiscono
un’importante barriera contro la colonizzazione da parte di microrganismi enteropatogeni, nonchè la loro interazione con il sistema immunitario dell’ospite, elemento critico per l’instaurarsi di una tolleranza immunitaria che consenta il mantenimento dell’omeostasi.
Anche se l’impatto del microbiota intestinale sulla salute dell’ospite è ben documentato, i meccanismi con cui tale ecosistema esercita i suoi effetti rimangono ancora speculativi, dato che circa il 70-80 % dei microrganismi simbionti non è coltivabile.
In tale senso, l’impiego delle tecnologie meta-“omiche” può contribuire significativamente alla comprensione dei fattori che definiscono la distribuzione spaziale dei membri del microbiota intestinale, il modo in cui la sua composizione e le sue attività metaboliche sono regolate e come la sua stabilità funzionale si mantiene anche in seguito a modificazioni ambientali. In particolare la metagenomica, che prevede il sequenziamento massivo del DNA microbico, consente lo studio della struttura (caratterizzazione filogenetica) e delle proprietà funzionali (potenziale genetico) del microbiota. Meta-transcrittomica, meta-proteomica e metabolomica, approcci focalizzati su biomarker di attività quali RNA messaggero, proteine e metaboliti, consentono di rilevare cambiamenti nell’espressione 
genica e del metabolismo della comunità microbica intestinale in diverse condizioni fisiologiche/ambientali.
Solo l’integrazione di approcci riduzionisti e meta-“omici” consentiranno di mettere insieme tutti i pezzi del puzzle per studiare il sofisticato interplay fra simbionti e ospite.