Lo zucchero modifica il microbioma nei topi

I cambiamenti nel microbioma alterano le cellule Th17

Maggio 2023

Uno studio sui topi ha scoperto che lo zucchero alimentare altera il microbioma intestinale, innescando una catena di eventi che porta a malattie metaboliche, prediabete e aumento di peso.

I risultati, pubblicati su Cell , suggeriscono che la dieta è importante, ma un microbioma ottimale è altrettanto importante per la prevenzione della sindrome metabolica, del diabete e dell’obesità.

Lo zucchero modifica il microbioma nei topi

La dieta altera il microbioma

Una dieta ad alto contenuto di grassi e zuccheri in stile occidentale può portare all’obesità, alla sindrome metabolica e al diabete, ma non è noto come la dieta avvii cambiamenti malsani nel corpo.

Il microbioma intestinale è indispensabile per la nutrizione di un animale, quindi Ivalyo Ivanov, PhD, professore associato di microbiologia e immunologia presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons della Columbia University, e colleghi hanno studiato i primi effetti della dieta in stile occidentale nel microbioma dei topi.

Dopo quattro settimane di dieta, gli animali mostravano caratteristiche della sindrome metabolica, come aumento di peso, resistenza all’insulina e intolleranza al glucosio. E i loro microbiomi erano cambiati radicalmente, con il numero di batteri filamentosi segmentati, comuni nel microbiota intestinale di roditori, pesci e polli, in netto calo e altri batteri in aumento in abbondanza.

I cambiamenti nel microbioma alterano le cellule Th17

I ricercatori hanno scoperto che la riduzione dei batteri filamentosi era fondamentale per la salute degli animali grazie al suo effetto sulle cellule immunitarie Th17. La diminuzione dei batteri filamentosi ha ridotto il numero di cellule Th17 nell’intestino e successivi esperimenti hanno rivelato che sono le cellule Th17 necessarie per prevenire malattie metaboliche, diabete e aumento di peso.

"Queste cellule immunitarie producono molecole che rallentano l’assorbimento dei lipidi "cattivi" dall’intestino e riducono l’infiammazione intestinale", afferma Ivanov. “In altre parole, mantengono sano l’intestino e proteggono l’organismo dall’assorbimento dei lipidi patogeni”.

Zucchero contro grassi

Quale componente della dieta ricca di grassi e zuccheri ha portato a questi cambiamenti? Il team di Ivanov ha scoperto che il colpevole era lo zucchero.

"Lo zucchero elimina i batteri filamentosi e, di conseguenza, le cellule Th17 protettive scompaiono", afferma Ivanov. “Quando abbiamo alimentato i topi con una dieta ricca di grassi e priva di zuccheri, hanno mantenuto le cellule Th17 intestinali e sono stati completamente protetti dallo sviluppo di obesità e prediabete, anche se consumavano la stessa quantità di calorie”.

Ma eliminare lo zucchero non ha aiutato tutti i topi. Per cominciare, tra quelli privi di batteri filamentosi, la rimozione dello zucchero non ha avuto effetti benefici e gli animali sono diventati obesi e hanno sviluppato il diabete.

“Ciò suggerisce che alcuni interventi dietetici popolari, come ridurre al minimo gli zuccheri, possono funzionare solo in persone che hanno determinate popolazioni batteriche nel loro microbiota”, afferma Ivanov.

In questi casi, alcuni probiotici potrebbero essere utili. Nei topi di Ivanov, gli integratori di batteri filamentosi hanno portato al recupero delle cellule Th17 e alla protezione contro la sindrome metabolica, nonostante il consumo di una dieta ricca di grassi da parte degli animali.

Sebbene gli esseri umani non abbiano gli stessi batteri filamentosi dei topi, Ivanov ritiene che altri batteri presenti negli esseri umani possano avere gli stessi effetti protettivi.

Anche fornire cellule Th17 ai topi ha fornito protezione e può anche essere terapeutico per le persone. “Il microbiota è importante, ma la vera protezione viene dalle cellule Th17 indotte dai batteri”, afferma Ivanov.

“Il nostro studio sottolinea che una complessa interazione tra dieta, microbiota e sistema immunitario gioca un ruolo chiave nello sviluppo dell’obesità, della sindrome metabolica, del diabete di tipo 2 e di altre condizioni”, afferma Ivanov. "Suggerisce che per una salute ottimale è importante non solo modificare la dieta, ma anche migliorare il microbioma intestinale o il sistema immunitario, ad esempio aumentando i batteri che inducono le cellule Th17."