Il microbioma intestinale umano è costituito da batteri, archaea, eucarioti e virus. I virus intestinali sono relativamente poco esplorati. I virus sono i secondi in ordine di abbondanza, ma ne sono poco conosciute l’identità, le caratteristiche generali e la funzione, anche a causa di maggiori limitazioni metodologiche e della mancanza di database di riferimento completi.
Uno studio coordinato da Sanzhima Garmaeva dell’University Medical Center Groningen (Olanda), pubblicato di recente su CellPress (“Stability of the human gut virome and effect of gluten-free diet”) ha pertanto deciso di analizzare longitudinalmente la composizione del viroma (insieme dei virus) intestinale in 11 adulti sani. Ne sono state analizzate la stabilità, la variazione e l’effetto di una dieta priva di glutine. Le comunità virali intestinali in 33 campioni degli 11 volontari sono state esaminate prima e durante una dieta gluten free di 4 settimane e dopo un periodo di washout di 5 settimane.
Anche in un ambiente ben studiato come il microbioma umano, la stragrande maggioranza dei virus non è stata ancora classificata tassonomicamente e approvata dall’International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Pertanto, l’interpretazione tassonomica dei set di dati viromici rimane impegnativa.
Dei 41.014 genomi e frammenti virali identificati dallo studio, solo 225 avevano omologhi stretti (>50% identità nucleotidica oltre il 90% della lunghezza della sequenza) tra i virus precedentemente descritti nel database Viral RefSeq. La maggior parte (99,2%) è stata assegnata a batteriofagi (virus procarioti a dsDNA e ssDNA), solo lo 0,8% è stato assegnato a virus eucariotici. La quasi totalità dei batteriofagi ha dimostrato appartenenza all’ordine dei Caudovirales (98,1%). Tra i virus eucariotici se ne trovano sia di “umani”, sia attribuiti a piante. In media ogni individuo ha mostrato nove famiglie virali, con Myoviridae, Podoviridae e Siphoviridae dell’ordine Caudovirales e la famiglia Microviridae presenti in ognuno. Nonostante la variabilità, infine, vi è una componente virale persistente per ogni individuo, espressa a ogni timepoint e corrispondente in media al 63,6% del totale (appartenente soprattutto a Siphoviridae, Myoviridae e Podoviridae).
I ricercatori hanno dunque esplorato i cambiamenti osservabili nella composizione del viroma in relazione all’adozione di una dieta senza glutine. Sono stati osservati cambiamenti nell’abbondanza di tre famiglie virali, crass-like, Podoviridae e Virgaviridae , con un significato nominale di p <0.05. L’abbondanza relativa di virus della famiglia Virgaviridae, che è noto per infettare le piante, comprese le specie contenenti glutine come grano, orzo e segale, è diminuita con dieta senza glutine rispetto alla dieta contenente glutine al primo momento. È stata osservata una tendenza verso cambiamenti compositivi nel viroma intestinale umano indotti da una dieta gluten free, con distanze di Bray-Curtis tra il punto temporale “dopo il washout” e i punti temporali “prima della dieta” inferiori inferiori rispetto al punto temporale “dieta gluten free”. Tuttavia, queste tendenze devono essere confermata dall’utilizzo di un database più ampio.
È stato inoltre osservato che una minore diversità iniziale della comunità virale era associata a maggiori cambiamenti nel viroma dopo l’intervento dietetico. Ciò è in linea con le precedenti osservazioni per il batterioma, in cui si ritiene che un’elevata ricchezza rifletta una comunità intestinale stabile che è meno incline a perturbazioni dietetiche o ambientali. Questi risultati suggeriscono la resilienza complessiva dell’ecosistema intestinale verso un intervento dietetico.
Occorre comunque sottolineare che questi risultati sono stati ottenuti su un campione di individui sani, senza disturbi intestinali. Gli studi sulla dinamica del microbioma e del viroma, e l’effetto della dieta, sono importanti per comprendere il ruolo dell’ecosistema intestinale negli individui con malattia celiaca e sensibilità al glutine. Inoltre, sono necessari studi più ampi che includano informazioni su altri fattori che influenzano il microbioma e la composizione del viroma per trarre conclusioni sulle dinamiche batterico-virali in relazione agli interventi sul glutine.
In conclusione, questo studio ha evidenziato una comunità di viroma intestinale ampia, diversificata e specifica per l’individuo, che diverge molto tra i diversi individui. L’effetto di una dieta specifica sul viroma intestinale umano dipende dalla diversità e dalla composizione virale iniziali; l’intervento dietetico ha avuto dunque un’influenza minore su un viroma più diversificato. Combinando il database ottenuto con uno indipendente, i ricercatori hanno migliorato l’identificazione dei virus del 9,6%. È dunque importante unire le forze per la creazione di database di riferimento più completi.
