Il microbiota intestinale ed il suo ruolo nella salute umana

Human intestine is an ecosystem in which millions of bacteria co-exist and interact with the host in a symbiotic relationship. It has been estimated that the intestinal microbiota contains ten times more cells than the rest of our body. This has fostered the awareness that man is a hybrid 'super-organism'. From the moment of our birth, these microbial communities form and develop, interacting with some metabolic pathways and the immune system of the host. The composition of the intestinal microbiota, which can be compared to a fingerprint, is determined by genetics, modes of birth, childhood nutrition models, the prolonged use of antibiotics, and long-term nutrition habits. Until today, the knowledge available regarding the composition of the intestinal microbiota has made it possible to understand the relation between the imbalances of the microbiota itself and the diseases associated with it. After the intestinal microbiota has been thoroughly analysed with culture-dependent techniques, in the last decade a crucial step forward has been taken with the introduction of methods of biomolecular analysis, which enable us to explore the microbial community more easily and accurately, thus reducing the margin of error. The present dissertation aims to highlight the different methods adopted to discover the intestinal microbial community and to demonstrate how the progress made in this field has fostered the analysis of the role of the microbiota in metabolic (obesity) and systemic (Clostridium difficile infection) diseases.

L'intestino umano rappresenta un ecosistema in cui milioni di batteri convivono ed interagiscono con l'organismo ospite in un rapporto simbiotico. È stato stimato che il microbiota intestinale contenga un numero di cellule che è dieci volte maggiore del numero di cellule presenti nel nostro corpo. Tutto ciò ha fatto emergere la consapevolezza che l'uomo è un ¿superorganismo¿ ibrido. Queste comunità microbiche si assemblano e persistono a partire dalla nostra nascita, interagendo con alcune vie metaboliche ed il sistema immunitario dell'ospite. La composizione del microbiota intestinale, paragonabile ad un impronta digitale, è plasmata dalla genetica, dalla modalità di nascita, dai modelli infantili di alimentazione, dall'uso protratto di antibiotici, dalle abitudini alimentari a lungo termine. Fino ad oggi, la conoscenza relativa alla composizione del microbiota intestinale ha permesso di capire la relazione esistente tra gli squilibri dello stesso e gli stati patologici ad esso associati. Dopo che il microbiota intestinale è stato ampiamente scrutato con tecniche di analisi coltura-dipendente, nell'ultimo decennio, un grande passo avanti è stato fatto dall'introduzione di metodi di analisi coltura-indipendente, i quali permettono di esplorare la comunità microbica con più facilità ed accuratezza riducendone il margine di errore. Il presente elaborato pone l'accento sulle differenze metodologiche impiegate per la scoperta della comunità microbica intestinale e su come i progressi in merito hanno fornito, e continuano ancora oggi a fornire, un vantaggio per indagare sul ruolo del microbiota nelle malattie sia metaboliche (obesità) che sistemiche (infiammazione da Clostridium difficile).