microbioma

microbioma

microbiòma <-bi-ò-> s. m. – L'insieme dei microrganismi, dei loro genomi e delle interazioni ambientali che questi stabiliscono in un dato ambiente. Si possono identificare m. in ogni tipo di ambiente, come il suolo, l'acqua dolce o di mare, un albero o un animale, e ogni specifico m. potrebbe essere considerato quasi come uno specifico 'organo'. Particolare interesse viene dedicato al m. umano, considerato che il numero di batteri e altri microrganismi che vivono sopra e dentro il corpo umano è 10 volte maggiore rispetto al numero delle nostre cellule. Secondo alcuni ricercatori, i microrganismi che 'abitano' con l'uomo hanno una tale influenza sulla sua fisiologia che dovrebbero essere considerati parte del suo genoma umano.

Il Progetto microbioma umano. – Diversi studi recentemente hanno evidenziato, lavorando sia sugli esseri umani sia sui modelli animali, come i batteri che abitano il corpo umano (per es. nell’intestino) possano influenzare direttamente lo sviluppo del sistema immunitario, la risposta alle lesioni delle cellule epiteliali, il bilancio energetico dell’organismo e l'insorgenza di malattie autoimmuni. Il Progetto microbioma umano (HMP, Human microbiome project), frutto di collaborazioni tra grandi centri di sequenziamento genomico negli Stati Uniti, è nato nel 2008 per studiare come questi microrganismi coesistano con i loro ospiti umani. Lo scopo di questo studio è di provare a rispondere a due domande fondamentali sul m. ospitato dagli esseri umani sani: chi sono questi batteri e quali funzioni svolgono per noi. I campioni necessari per le analisi sono stati prelevati da 18 diverse parti del corpo – compresi le vie respiratorie, la pelle, la cavità orale, il tratto digerente e la vagina – e sono stati donati da 242 soggetti sani dai 18 ai 40 anni. Le analisi sui m. umani hanno rivelato una composizione delle comunità microbiche sorprendentemente varia e abbondante. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che i microbi possono variare notevolmente non solo da persona a persona, ma anche da sito a sito su una singola persona, e che alcune parti del corpo sono più prevedibili, rispetto alla popolazione batterica, di altre. Anche se molti batteri diversi popolano la saliva nella bocca di una persona, individui che vivono nella stessa comunità tendono ad avere microbi simili nella loro saliva. Al contrario, i batteri presenti sulla pelle cambiano molto di più da una persona all'altra, ma solo moderatamente all'interno di un singolo individuo.

Analisi metagenomica. – La mappatura del m. umano è stata completata a giugno del 2012. Per determinare i microrganismi presenti in oltre 5000 campioni raccolti è stato sequenziato il gene per la subunità 16S dell’RNA ribosomiale (gene condiviso da tutti i batteri ma non dagli esseri umani, e quindi specifico per i primi), che ha svolto le funzioni di un codice a barre da utilizzare per identificare e contare i microbi presenti. Poi è stato sequenziato tutto il DNA presente in ogni singolo campione per creare le cosiddette sequenze metagenomiche, basate su dati provenienti da milioni di piccole sequenze. Sequenziando tutti i geni di una comunità microbica in questo modo, è stato possibile decifrare le capacità metaboliche dei batteri, grazie anche a nuovi metodi di analisi per comprendere questi grandi insiemi di dati. Si pensi che il metagenoma del m. umano contiene 8 milioni di geni diversi che codificano per proteine, 360 volte la cifra corrispondente nel genoma umano. Infine, è stata compilata una lista dei batteri più interessanti, su cui concentrare l'analisi in futuro, che comprende appena 119 microbi, del cui genoma verrà eseguito il sequenziamento completo.