Per la maggior parte, gli scienziati pensano ai trilioni di microbi che chiamano l'intestino umano casa come alleati, dopo tutto, hanno dimostrato di aiutare il corpo a sintetizzare vitamine chiave e altri nutrienti.

Ma un nuovo studio suggerisce che a volte le cose possono essere più contraddittorie.

Co-autore di Emily Balskus, il Professore Associato Morris Kahn di Chimica e Biologia Chimica, e Federico Rey, un assistente professore di batteriologia presso l'Università del Wisconsin-Madison, lo studio mostra che in determinate condizioni, i microbi intestinali possono consumare una quantità sufficiente di un nutriente chiave per causare una carenza nei loro ospiti. La ricerca è stata descritta in un articolo in Cellula ospite e microbi .

La colina è un nutriente chiave in una serie di processi metabolici, così come la produzione di membrane cellulari. I ricercatori hanno identificato un ceppo di E. coli che metabolizza la colina che, quando trapiantato nelle viscere di topi privi di germi, consumato abbastanza della sostanza nutritiva per creare una carenza di colina in loro, anche quando gli animali consumavano una dieta ricca di colina.

"Quello che abbiamo scoperto... è che il microbioma intestinale può effettivamente privare una serie di questo nutriente critico, e questo ha molte conseguenze per la biologia dell'ospite, " Balskus ha detto. "Penso che questo sia il motivo per cui si tratta di una scoperta significativa:capovolge il nostro normale pensiero su come i microbi intestinali partecipano alla nutrizione. Tendiamo a pensare che il microbioma intestinale svolga un ruolo benefico nella nutrizione, e questo è sicuramente un ruolo per esso, ma questo lavoro mostra che in determinate condizioni il microbioma può anche consumare i nutrienti di cui l'ospite ha bisogno, e questo può essere un problema".

Tra gli effetti che possono derivare dalla carenza di colina, Balskus ha detto, sono cambiamenti nella metilazione del DNA, un processo in cui l'attività di un segmento di DNA è alterata con l'attaccamento di un gruppo metilico. Il processo è essenziale per il normale sviluppo ed è stato collegato a tutto, dall'invecchiamento alla carcinogenesi.

Questo studio ha mostrato cambiamenti nella metilazione del DNA in più tessuti, non solo nei topi adulti con un microbiota intestinale che consuma colina, ma anche nei cuccioli di quegli animali mentre si sviluppavano in utero.

"Ciò significa che lo stato nutrizionale della madre influisce effettivamente anche su ciò che sta accadendo ai cuccioli, " Balskus ha detto. "Ciò si collega a una lunga storia di ricerche sugli effetti transgenerazionali della malnutrizione durante la gravidanza. Questo è solo un modello animale, ma stiamo vedendo accadere alcune delle stesse cose che sono state osservate nelle popolazioni cliniche".

I topi carenti di colina con microbi intestinali che consumano colina hanno anche mostrato tassi molto più alti di infanticidio, e mostrava segni di ansia, con alcuni topi che si puliscono troppo e i loro compagni di gabbia, a volte fino alla calvizie.

Comprendere le potenziali conseguenze della carenza di colina è importante, Balskus ha detto, perché la ricerca ha dimostrato che molte persone potrebbero essere a rischio. Anche se la maggior parte delle persone non assume abbastanza nutrienti nella propria dieta, i test hanno anche dimostrato che fino al 65% degli individui sani è portatore di geni che codificano per l'enzima che metabolizza la colina nei loro microbiomi intestinali.

"Ci possono essere altri fattori che influenzano la misura in cui questa attività microbica intestinale è problematica, " ha detto. "Ma pensiamo che ... le carenze mediate dai microbi in questo nutriente possano essere un collegamento precedentemente non riconosciuto ad alcune malattie".

Una migliore comprensione di questi collegamenti, tra microbiomi consumatori di colina e malnutrizione, carenze di colina e potenziali malattie, potrebbero portare a cambiamenti nelle raccomandazioni dietetiche, ha detto Balskus.

"Essere consapevoli che questo è possibile potrebbe essere qualcosa che informa le linee guida nutrizionali, " Balskus ha detto. "In termini di pratica clinica, in particolare nel contesto della malnutrizione o denutrizione... sapendo che il metabolismo della colina potrebbe essere un problema, puoi immaginare di cercare di trovare un intervento dietetico che sposti il ​​microbioma lontano dal metabolizzare la colina se trovi i nutrienti giusti per sostituirlo".

Questa storia è pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, Il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie universitarie, visita Harvard.edu.