Introduzione:

I batteri sono diversi microrganismi presenti in vari ambienti, compreso il corpo umano. I progressi nelle tecniche di sequenziamento hanno rivelato la presenza di batteri ultrapiccoli (USB) nell’intestino umano, un gruppo di microrganismi con caratteristiche distinte. Questi USB sono stati precedentemente trovati in contesti ambientali, come il suolo e l’acqua, ma la loro capacità di sopravvivere e adattarsi all’interno dell’ospite umano ha sollevato interrogativi sulla loro evoluzione e sulle potenziali implicazioni per la salute umana. In questo studio, i ricercatori miravano a ottenere informazioni su come gli USB si sono adattati alla vita all’interno degli esseri umani confrontando le loro caratteristiche genomiche e le capacità metaboliche con quelle dei batteri correlati presenti nell’ambiente.

Metodi:

I ricercatori hanno raccolto campioni dall’intestino umano e hanno estratto il DNA per sequenziare i genomi dell’USB presenti in questi campioni. Hanno poi confrontato le sequenze genomiche ottenute con quelle di batteri correlati provenienti da fonti ambientali, concentrandosi su specifiche regioni genomiche note per essere associate all'adattamento a diverse nicchie ecologiche. Inoltre, è stata eseguita la profilazione metabolica per analizzare le capacità funzionali dell'USB e identificare i percorsi metabolici che potrebbero contribuire alla loro sopravvivenza all'interno dell'ospite umano.

Risultati:

Analisi genomica:

- L'analisi genomica comparativa ha rivelato che l'USB dell'intestino umano condivideva somiglianze genetiche con l'USB ambientale, suggerendo un'ascendenza evolutiva condivisa.

- Tuttavia, l'analisi ha anche identificato regioni genomiche specifiche nell'USB associato all'uomo che mostravano segni di selezione positiva, indicando che queste regioni potrebbero aver subito un'evoluzione adattativa per facilitare la sopravvivenza all'interno dell'ospite umano.

- Queste regioni includevano geni coinvolti nell'acquisizione dei nutrienti, nella risposta allo stress e nell'evasione immunitaria, suggerendo che l'USB ha sviluppato adattamenti specifici per far fronte alle sfide e sfruttare le risorse presenti nell'ambiente intestinale umano.

Profilo metabolico:

- Il profilo metabolico ha rivelato che l'USB aveva una serie di capacità metaboliche, inclusa la capacità di fermentare vari carboidrati, utilizzare aminoacidi e produrre acidi grassi a catena corta.

- In particolare, alcune specie USB hanno dimostrato versatilità metabolica, consentendo loro di utilizzare più fonti di carbonio, una caratteristica che potrebbe migliorare la loro adattabilità alle fluttuanti condizioni nutrizionali nell'ambiente intestinale.

- Hanno anche osservato la presenza di enzimi coinvolti nella degradazione dei carboidrati complessi, indicando che l'USB può accedere e utilizzare fibre alimentari che sono indigeribili dall'ospite umano.

Conclusione:

Lo studio di ricerca fornisce approfondimenti sull’adattamento dei batteri ultrapiccoli dall’ambiente alla vita all’interno degli esseri umani. L'analisi genomica comparativa e la profilazione metabolica hanno rivelato specifici adattamenti genomici e capacità metaboliche che consentono all'USB di sopravvivere e sfruttare le risorse presenti nell'intestino umano. Questi risultati contribuiscono alla nostra comprensione dell’evoluzione e del ruolo ecologico dell’USB nel microbioma umano e potrebbero far luce sulle loro potenziali implicazioni per la salute e la nutrizione umana. Sono necessarie ulteriori ricerche per studiare le interazioni tra USB e l’ospite umano, compresi i potenziali benefici o effetti avversi, per valutare in modo completo il loro contributo alla salute e al benessere umano.