Fisiologia e mucosa gastrointestinale:
a) pH e resistenza alla bile:l'ambiente acido dello stomaco e la presenza di bile nell'intestino tenue possono essere aggressivi per alcuni microbi. Quelli dotati di meccanismi di tolleranza agli acidi o di resistenza alla bile, come alcune specie di Lactobacillus e Bifidobacterium, possono sopravvivere e colonizzare.
b) Strato di mucina e glicocalice:lo strato della mucosa intestinale funge da barriera protettiva contro sostanze estranee e microbi dannosi. Alcuni microbi hanno strutture o enzimi specializzati che consentono loro di aderire al muco o alla superficie delle cellule epiteliali. Questa aderenza consente loro di colonizzare e stabilire popolazioni stabili all'interno dell'intestino.
Interazioni microbiche:
a) Competizione per i nutrienti:i microbi competono per i nutrienti e lo spazio all’interno dell’intestino. I batteri con un efficiente assorbimento e utilizzo dei nutrienti possono superare gli altri e diventare dominanti, mentre quelli meno esperti lottano per sopravvivere.
b) Associazioni commensali e simbiotiche:molti microbi intestinali instaurano rapporti di cooperazione tra loro o con l'ospite. I batteri probiotici potrebbero produrre acidi grassi a catena corta (SCFA) che apportano benefici ad altri commensali inibendo la crescita di batteri patogeni.
c) Quorum Sensing:i microbi comunicano attraverso segnali chimici per regolare il loro comportamento e l'espressione genetica. Ciò consente loro di formare comunità (biofilm) che facilitano l’acquisizione di nutrienti, la protezione contro le risposte immunitarie e la resistenza agli antibiotici.
Fattori dell'ospite:
a) Regolazione immunitaria:il sistema immunitario intestinale monitora e discrimina costantemente tra microrganismi benefici e dannosi. Una risposta immunitaria equilibrata consente ad alcuni microbi di persistere eliminando gli agenti patogeni. Se la risposta del sistema immunitario è disregolata, può influenzare la colonizzazione e la diversità microbica.
b) Genetica dell'ospite:le variazioni nella genetica umana influenzano la composizione microbica intestinale. Alcuni geni e polimorfismi genetici possono influenzare l’assorbimento dei nutrienti, le risposte immunitarie e la struttura dell’ambiente intestinale, influenzando indirettamente quali microbi prosperano.
Fattori ambientali:
a) Dieta:le scelte dietetiche influenzano in modo significativo la composizione del microbiota intestinale. Il consumo di prebiotici (fibre non digeribili che nutrono specifici microbi benefici) e probiotici (microrganismi vivi con benefici per la salute) può arricchire l’intestino di batteri desiderabili.
b) Utilizzo degli antibiotici:gli antibiotici possono alterare l’equilibrio microbico intestinale eliminando sia i batteri patogeni che quelli benefici, creando opportunità di colonizzazione da parte dei microbi opportunisti.
In sintesi, la sopravvivenza dei microbi nell’intestino umano dipende dalla loro resilienza alle condizioni gastrointestinali, dalle loro interazioni e competizione all’interno del diverso ecosistema intestinale, dai meccanismi di regolazione del sistema immunitario ospite, da fattori genetici dell’ospite e da influenze esterne come la dieta e l’uso di antibiotici. . Questi fattori complessi convergono per determinare quali microbi colonizzano e si stabiliscono con successo nell’intestino.
