Microbioma e Dieta Mediterranea

L’attuale conoscenza del ruolo della dieta sugli esiti sanitari microbioma-mediati negli esseri umani, si basa principalmente su studi osservazionali in cui fattori ancora non del tutto chiari influenzano le conclusioni.

Da tempo è stato dimostrato quanto la dieta influenzi profondamente la salute dell’intestino agendo sul microbiota intestinale e, in particolare, è sempre stata riconosciuta l’importanza della dieta mediterranea (MD), consigliata come migliore modello nutrizionale grazie ai tanti benefici noti a lei correlati, inclusa la prevenzione a diversi tipi di malattie come malattie cardiovascolari (CVD), diabete di tipo 2, obesità, malattie infiammatorie, malattie degenerative e cancro.

 

 

La dieta occidentale attualmente è, nella maggior parte dei casi, caratterizzata da un eccessivo apporto di alimenti ad alta densità energetica e ricchi di grassi, zuccheri e proteine animali, nonché da un basso apporto di frutta e verdura. Un tale stile dietetico, accompagnato da bassi livelli di attività fisica, promuove l’infiammazione e predispone gli individui all’obesità, a malattie cardiovascolari, a diabete di tipo 2 e alla sindrome metabolica. Dato che l’obesità è altamente diffusa in tutto il mondo ed è riconosciuta come fattore di rischio per le malattie metaboliche croniche, è necessario compiere urgentemente sforzi per fornire raccomandazioni basate sull’evidenza, in merito a modelli alimentari più corretti e sani.

LO STUDIO
Lo scopo dello studio condotto da Meslier V. et al., pubblicato su Gut, è valutare l’effetto di un intervento di MD personalizzato sul microbioma intestinale e sul profilo metabolico sistemico, in soggetti ad aumentato rischio cardiometabolico dovuto ad uno stile di vita malsano.

Lo studio mostra chiaramente che il passaggio da una dieta occidentale ad un modello dietetico mediterraneo, senza alcun cambiamento concomitante nell’introito calorico, nell’assunzione di macronutrienti o nell’attività fisica, modula i risultati clinici, il microbioma intestinale ed il metaboloma, già dopo 4 settimane di intervento.

Ogni partecipante ha ricevuto una dieta adattata al suo fabbisogno calorico e alle sue abitudini di vita, aumentando l’aderenza a un tipico pattern MD. In altre parole, ogni soggetto è stato istruito sulle esatte sostituzioni degli alimenti in modo che le quantità specifiche di alimenti dietetici occidentali fossero sostituite da quelli tipici di una MD. Ciò ha garantito che i cambiamenti nei marker metabolici, nel microbioma intestinale e nel metaboloma sistemico, non fossero influenzati dalla variazione dell’apporto energetico durante l’intervento nutrizionale. Tale approccio non è stato precedentemente utilizzato negli studi di intervento con la MD.

È stato valutato l’intervento isocalorico di 8 settimane con una MD in soggetti obesi e sovrappeso ad alto rischio di sviluppare patologie metaboliche. La MD è stata sottoposta a 43 soggetti mentre 39 soggetti a cui non è stato modificato il piano alimentare, sono stati scelti come controllo. Sono stati analizzati campioni fecali, di urina e plasma, al baseline, a 4 e a 8 settimane.

I RISULTATI DELLO STUDIO
I risultati dello studio mostrano chiaramente che un cambiamento nella dieta, senza alcun cambiamento concomitante nell’apporto energetico dell’individuo, nell’apporto di macronutrienti e nello svolgimento di attività fisica, può abbassare il colesterolo nel sangue già dopo 4 settimane, in una popolazione con rischio cardiometabolico a causa di uno stile di vita malsano.

I cambiamenti dietetici benefici sono in linea con la MD e includono una riduzione dell’assunzione di carne e prodotti a base di cereali raffinati e maggiore assunzione di frutta, verdure, prodotti a base di cereali integrali, legumi e pesce, insieme ad un consumo giornaliero di noci. Aumenta, quindi, l’assunzione di fibre e si riduce quella di grassi saturi.

L’intervento MD provoca cambiamenti del microbioma e del metaboloma generale, con livelli plasmatici inferiori di carnitina urinaria, concomitante all’aumento di biomarcatori alimentari di alimenti di origine vegetale. Da un punto di vista clinico, i dati mostrano che in un breve periodo, il consumo di una MD può abbassare il colesterolo LDL totale ed il colesterolo HDL nel plasma, indipendentemente dall’apporto energetico e dal livello di attività fisica. La diminuzione del colesterolo LDL associata con la MD, in questo studio, è lontano dalla soglia indicata come clinicamente rilevante per una riduzione nel rischio di malattie cardiache. Tuttavia, è superiore alle riduzioni medie che sono state trovate in RCT (studio controllato randomizzato) che confrontano le diete a base di carne con diete a base di proteine vegetali, inclusi noci o legumi separatamente, così come quelli ottenibili con diete che includono ad esempio antociani.

È interessante notare che, nello studio, l’abbassamento del colesterolo è linearmente associato all’adesione individuale alla MD. Il rapporto tra la MD ed il colesterolo plasmatico, sottolinea l’importanza dell’intero pattern MD e della compliance dietetica individuale nello stimolare l’effetto ipolipidemico della MD. Le minori assunzioni dietetiche di colesterolo e grassi saturi su cui si basa la MD, sono i fattori principali responsabili di tale effetto. Non è stato osservato, invece, un cambiamento significativo di altri marcatori di patologie metaboliche, dell’insulina, di TMAO o dei livelli di glucosio.

L’aderenza alla MD è stata confermata anche dalla quantificazione mirata di biomarcatori selezionati. In accordo con il pattern MD, è stato riscontrato un aumento dei livelli di biomarcatori di cereali integrali, legumi, verdure e noci, oltre che ridotte concentrazioni di biomarcatori della carne prodotte dopo l’intervento di MD. Queste misure oggettive convalidano le informazioni ottenute dai questionari di frequenza alimentare (FFQ) e dal diario alimentare di 7 giorni. Lo spostamento del metaboloma dipendente dalla MD è particolarmente evidente nelle urine e dovuto all’accumulo di metaboliti derivati dalla dieta di cereali integrali, noci e verdure.

IL MICROBIOMA
Alcuni individui ospitano un microbioma intestinale più suscettibile ai cambiamenti indotti dalla MD e ciò comporta ulteriore vantaggi clinici come il miglioramento della sensibilità all’insulina e dello stato infiammatorio.

La salute dell’ospite è influenzata dalla composizione del microbioma e dai metaboliti microbici e, a sua volta, il microbioma è influenzato dai cambiamenti nelle abitudini alimentari. Pertanto, la dieta può essere utilizzata per modulare la composizione e funzione del microbioma; infatti, la produzione di metaboliti microbici benefici può essere aumentata e la produzione di metaboliti dannosi può essere ridotta modulando l’assunzione di nutrienti.

 

 

Le interazioni cibo-microbo sono altamente personalizzate e questi fattori potrebbero indirizzare l’osservazione delle risposte totali del microbioma a diete specifiche.
La MD, quindi, modula la composizione del microbioma intestinale e di conseguenza le variazioni del microbioma sono proporzionali all’aumento del tasso di adesione alla MD. È stato osservato l’aumento, in particolare, delle specie batteriche impegnate nel metabolismo dei nutrienti presenti nei prodotti alimentari maggiormente consumati nella MD.

Sono diminuiti i seguenti ceppi: Ruminococcus torques, Ruthenibacterium lactatiformans, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus e Parabacteroides merdae, mentre sono aumentati ceppi appartenenti a Faecalibacterium prausnitzii. Inoltre è stata riscontrata la riduzione di concentrazioni fecali di acidi biliari primari e secondari come l’acido desossicolico (dopo 4 settimane) e l’acido litocolico (dopo 8 settimane). Non ci sono state modifiche invece nelle concentrazioni fecali di acidi grassi a catena corta SCFA (ad es. il butirrato) che rappresentano la differenza tra la produzione e l’assorbimento o l’utilizzo di SCFA nel colon e nel retto, ma è stata osservata una riduzione degli acidi grassi a catena ramificata BCFA (ad es. valerato). Si ipotizza che un possibile miglioramento della funzione dell’epitelio intestinale può avere aumentato l’utilizzo e l’assorbimento degli SCFA, ostacolando così l’osservazione del loro aumento dovuto alla maggiore assunzione di fibre. Questo risultato è stato corroborato da recenti scoperte che la disbiosi è associata ad un aumento dell’escrezione fecale di SCFA. Inoltre, i risultati suggeriscono una fermentazione proteolitica del colon alterata, causata dalla sostituzione di prodotti di origine animale con alimenti di origine vegetale.

In accordo con i risultati, i livelli delle acilcarnitine plasmatiche a catena corta, in concentrazioni più elevate nelle urine dei mangiatori di carne rispetto a vegetariani e vegani, erano ridotti con maggiore assunzione di cereali integrali. Poiché le acilcarnitine sono associate ad un aumento del rischio di CVD (malattie cardiovascolari), la riduzione delle acilcarnitine nelle urine suggerisce un effetto benefico indotto dalla MD sul metabolismo energetico causato da un maggiore apporto di fibre alimentari.

È stato osservato ancora un interessante aumento delle urolitine ovvero metaboliti microbici intestinali. Le fonti alimentari di questi polifenoli sono bacche, melograno e noci. L’aumento dell’urolitina urinaria è stato attribuito all’assunzione di noci nello studio. Recentemente è stato dimostrato che l’urolitina A migliora la funzione di barriera intestinale ed è stata anche associata a un rischio cardiometabolico inferiore. Tali osservazioni corroborano ulteriormente l’ipotesi che un modello dietetico MD potrebbe avere un impatto benefico sullo stato di salute attraverso il metabolismo del microbiota intestinale.

I dati mostrano anche che un intervento dietetico su misura per MD potrebbe essere utile per migliorare la sensibilità all’insulina negli individui che ospitano livelli più elevati di diverse specie di Bacteroides e livelli inferiori di Prevotella sp.

Nel complesso, le differenze nel metaboloma fecale associato all’intervento MD, riflettono la sostituzione degli alimenti di origine animale con alimenti di origine vegetale.

CONCLUSIONI
I risultati complessivi dello studio indicano che una MD può rimodellare il microbioma intestinale verso uno stato che promuove la salute metabolica e cardiovascolare. Inoltre, sulla base della composizione specifica del microbioma di ciascun individuo, potrebbero essere strutturati interventi nutrizionali ad hoc per potenziare i risultati clinici, andando verso sempre più una maggiore personalizzazione.

 

 

BIBLIOGRAFIA
Mediterranean diet intervention in overweight and obese subjects lowers plasma cholesterol and causes changes in the gut microbiome and metabolome independently of energy intake Victoria Meslier, Manolo Laiola, Henrik Munch Roager, Francesca De Filippis, Hugo Roume, Benoit Quinquis, Rosalba Giacco, Ilario Mennella, Rosalia Ferracane, Nicolas Pons, Edoardo Pasolli, Angela Rivellese, Lars Ove Dragsted, Paola Vitaglione, Stanislav Dusko Ehrlich, Danilo Ercolini. Gut 2020;69:1258–1268

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