Metabolismo microbico e suoi impatti sulla fisiologia e sulla malattia dell’ospite
Il metabolismo microbico intestinale è intimamente associato alla salute e alla malattia dell’ospite. Il catabolismo degli amminoacidi aromatici ,triptofano, fenilalanina e tirosina, questi sono aminoacidi essenziali, solo la tirosina ha la caratteristica di essere semi- essenziale perché può essere sintetizzata a partire dalla fenilalanina da parte del microbioma intestinale che produce numerosi metaboliti in grado di regolare le risposte immunitarie, metaboliche e neuronali in siti locali e distanti.
E’ sempre più emergente il ruolo dei metaboliti microbici degli aminoacidi aromatici in diversi contesti fisiologici e patologici e la rilevanza di questi come importanti integratori di segnali del sistema ambientale, immunitario e neurale.
Il microbioma intestinale converte gli aminoacidi aromatici in una raccolta di metaboliti di segnalazione che hanno un impatto sull’ospite e sul microbioma. I metaboliti microbici di questi aminoacidi regolano i processi biologici, come l’omeostasi delle cellule epiteliali intestinali, la risposta delle cellule immunitarie e l’eccitabilità neuronale, mediando così l’interferenza (cross-talk) tra l’ospite e il microbioma intestinale a livello locale e sistemico. Tale dialogo chimico tra le cellule ospiti e il microbioma intestinale è modellato da segnali ambientali e può diventare deregolato nelle malattie gastrointestinali e sistemiche e non solo. malattie infiammatorie che esprimono quadri clinici vari riferibili all’Infiammazione Cronica Sistemica di Basso Grado.
L’epitelio intestinale rileva gli stimoli nutrizionali e microbici utilizzando cellule enteroendocrine sensoriali epiteliali ; queste cellule comunicano informazioni nutrizionali al sistema nervoso, ma non è ancora chiaro se trasmettono anche segnali dai microbi intestinali. Recenti studi hanno scoperto che alcuni batteri attivano le cellule enteroendocrine attraverso un recettore transitorio aumentando la motilità intestinale stimolano direttamente i gangli sensoriali vagali e attivano i neuroni enterici colinergici secernendo il neurotrasmettitore 5-idrossitriptamina (5-HT).
Questi dati stabiliscono un percorso molecolare attraverso il quale le cellule neuroendocrine regolano i percorsi neuronali enterici e vagali in risposta ai segnali microbici.
Conoscere le principali fonti batteriche e i meccanismi di segnalazione dei metaboliti della fenilalanina e della tirosina potrebbe consentire la progettazione di specifiche terapie microbiche basate sui loro metaboliti per patologie come malattie infiammatorie intestinali (IBD) e la sclerosi multipla .
Una maggiore conoscenza della via batterica e delle basi di segnalazione può gettare ulteriore luce sull’interferenza metabolica ospite-microbioma che rimane non sfruttata per la scoperta di farmaci utili.
Da Trend Endocr. Metabolism Nov 2020, Vol 31, N 11
