L’esposizione agli inquinanti ambientali, in particolare a metalli pesanti, influenza significativamente la composizione e la funzionalità del microbioma.
È quanto emerge da uno studio innovativo, pubblicato su Nature Communications, condotto dal dipartimento di Agraria dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e dall’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno, sulla popolazione residente in Campania nella “Terra dei Fuochi”.
Lo studio
Ha riguardato 359 residenti in Campania, in cui si sono voluti indagare gli effetti sulla salute ed in particolare sulle alterazioni indotte al microbioma intestinale, come noto fattore cruciale per il benessere della salute dell’intero organismo, dall’esposizione ai metalli pesanti e ai composti organici persistenti (POP).
È emerso che queste sostanze sono capaci di promuove la selezione di geni microbici legati alla degradazione degli inquinanti e alla resistenza agli antibiotici, evidenziando cioè un adattamento del microbioma (negativo) alle condizioni ambientali.
In buona sostanza emerge il ruolo fondamentale del microbioma intestinale nell’interazione ambiente-salute, con specifica attenzione alla detossificazione dei composti tossici.
In particolare i ricercatori hanno suddiviso i partecipanti allo studio in gruppi in base al livello di inquinamento delle loro aree di residenza (alto, medio e basso) e attraverso l’uso della metagenomica shotgun, cioè un approccio di Next generation Sequencing che permette l’analisi delle comunità microbiche sequenziando un gene a scelta oppure l’intero genoma o trascrittoma, hanno poi analizzato la composizione e le potenziali funzioni del microbioma intestinale, confrontando i dati con i livelli di inquinanti misurati nel sangue.
I risultati
Sono emerse tre importanti evidenze. In primo luogo un impatto degli inquinanti sulla composizione del microbioma: i partecipanti che erano esposti ad alti livelli di sostanze nocive/tossiche presentavano una maggiore abbondanza di geni microbici associati alla degradazione degli inquinanti, ovvero lo sviluppo di geni di resistenza agli antibiotici. Ciò dimostrerebbe un legame importante tra la resistenza ai metalli e quella agli antibiotici.
In secondo luogo, l’esposizione agli inquinanti ambientali impatterebbe sulla funzionalità del microbioma: si è potuto osservare che queste sostanze favoriscono la selezione di funzioni specifiche nel microbioma intestinale, tra cui la degradazione di composti organici complessi come diossine e PCB, bifenili policlorurati o policlorobifenili, una miscela di idrocarburi clorurati. I ricercatori pertanto ritengono che questo “comportamento” possa ritenersi una sorta di adattamento, un meccanismo di difesa, che il microbioma mette in atto a propria tutela contro l’azione negativa degli inquinanti.
Non ultimo si sono confermate le ben note implicazioni per la salute: alte concentrazioni di metalli pesanti nel sangue si assocerebbero a geni di resistenza e di degradazione, suggerendo che il microbioma possa svolgere un ruolo di mediazione nella modulazione della tossicità degli inquinanti, i cui geni si sono evidenziati in misura maggiore in partecipanti già affetti da malattie croniche, dunque esprimendo una possibile relazione tra esposizione agli inquinanti, alterazioni del microbioma e sviluppo di patologie.
In conclusioni
Oltre adimostrare la capacità di adattamento del microbioma intestinale alle condizioni ambientali, con implicazioni tanto positive quanto negative, ad esempio contribuendo come sembra emergere dallo studio, alla detossificazione degli inquinanti, la ricerca potrebbe aprire alla possibilità di sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
Tra queste probiotici in grado di degradare specifici inquinanti, migliorando la resilienza della popolazione esposta a rischi ambientali ed inoltre anche alla possibilità di (poter) considerare il microbioma fra i parametri di valutazione del rischio per la migliore comprensione dell’interazione tra ambiente e salute.
Fonte
De Filippis F, Valentino V, Sequino G et al. Exposure to environmental pollutants selects for xenobiotic-degrading functions in the human gut microbiome. Nature Communications, 2024, 15, Article number: 4482. Link: https://www.nature.com/articles/s41467-024-48739-7
