La flora intestinale può essere ereditaria? Nuovo studio: lo scarso sviluppo della prole potrebbe essere causato da un disturbo della flora intestinale maschile

Per i lavoratori di oggi, l'intestino potrebbe essere l'organo più vulnerabile. La vita frenetica, la dieta e i programmi di riposo irregolari, nonché la varietà di cibi da asporto, mettono costantemente a dura prova l'intestino. La maggior parte dei disturbi gastrointestinali è in realtà causata da un disturbo della flora intestinale. Forse agli occhi di molte persone questo non è un problema serio e può essere risolto assumendo qualche antidolorifico.

Ma cosa succederebbe se questa piccola comunità batterica potesse influenzare anche la crescita e lo sviluppo delle generazioni future? Sappiamo tutti che i geni possono essere ereditati, ma è inaudito che la flora intestinale possa influenzare anche la generazione successiva tramite trasmissione ereditaria. Di recente, il team di Jamie A. Hackett ha pubblicato uno studio su Nature che ha collegato la crescita e lo sviluppo della prole alla flora intestinale dei futuri padri, e ha persino stabilito un meccanismo di regolazione dell'asse intestino-riproduttivo, indicando i disturbi della flora intestinale come responsabili dello scarso sviluppo della prole .

Lo sviluppo avverso della prole è persistente ma anche reversibile

I ricercatori hanno creato un modello induttore dello squilibrio del microbioma intestinale nei topi maschi interferendo direttamente con i farmaci utilizzando antibiotici non assorbibili (nABX). Sei settimane di somministrazione di nABX a basso dosaggio a topi maschi hanno portato a una significativa diminuzione della diversità, dell'abbondanza e della ricchezza del microbiota intestinale nei topi maschi, causando così uno squilibrio della flora intestinale . Tuttavia, si è scoperto che questo fenomeno era reversibile e si risolveva gradualmente dopo 8 settimane di sospensione della terapia con nABX.

È opportuno notare che l'nABX non può attraversare l'epitelio gastrointestinale, pertanto il sequenziamento dell'RNA ribosomiale 16s può essere utilizzato per dimostrare che lo squilibrio del microbioma intestinale è direttamente correlato alla riproduzione. I risultati del sequenziamento hanno mostrato che non vi è stato alcun effetto significativo sul peso corporeo, sulla fertilità e sulla sopravvivenza dei topi maschi con squilibrio della flora intestinale dopo 6 settimane di trattamento con nABX.

Successivamente, i ricercatori hanno accoppiato topi maschi trattati con nABX con topi femmina che non erano stati trattati con nABX e hanno analizzato il fenotipo della prole F1. I risultati hanno mostrato che, rispetto alla prole dei topi maschi del gruppo di controllo, la prole dei topi maschi nABX non solo presentava un ritardo nello sviluppo, ma aveva anche un tasso di sopravvivenza inferiore rispetto alla prole dei topi maschi del gruppo di controllo.

Per eliminare potenziali interferenze da parte di altri antibiotici, i ricercatori hanno pulito il tratto gastrointestinale del modello di topo maschio utilizzando un lassativo osmotico (polietilenglicole (PEG)) e hanno scoperto che i risultati erano ancora gli stessi. Ciò dimostra ancora una volta che i futuri padri con una flora intestinale alterata avranno effetti negativi sullo sviluppo della loro prole.

Successivamente, i ricercatori hanno condotto la seguente verifica per verificare se il ritardo nello sviluppo della prole potesse essere invertito dopo che la flora intestinale fosse tornata alla normalità: i topi maschi hanno smesso di assumere il medicinale dopo 6 settimane, consentendo alla loro flora intestinale di riprendersi da sola, e poi si sono accoppiati con topi femmina sani dopo un periodo di recupero da 4 a 8 settimane.

I risultati hanno mostrato che ci sono volute almeno 8 settimane di recupero affinché la flora microbica intestinale dei topi maschi raggiungesse un equilibrio, dopodiché anche il fenotipo della loro prole è tornato alla normalità. I risultati sopra riportati dimostrano che l'impatto dei disturbi della flora intestinale sullo sviluppo della prole nei futuri padri è reversibile.

La funzione fisiologica testicolare è direttamente correlata ai disturbi della flora intestinale

I ricercatori hanno scoperto che i topi maschi trattati con il farmaco presentavano modifiche nel peso dei testicoli e nella struttura dei tubuli seminiferi. Studiando topi maschi trattati con farmaci diversi: 6 settimane di terapia farmacologica, 6 settimane di terapia farmacologica + 4 settimane di trattamento di recupero, si è scoperto che c'erano differenze significative tra i topi maschi con flora intestinale alterata dopo l'interferenza del farmaco e il gruppo di controllo. Questo risultato corrisponde al periodo di trasmissione dell'effetto F1.

Inoltre, dopo 6 settimane di trattamento + 8 settimane di recupero, i topi maschi trattati con il farmaco erano coerenti con il gruppo di controllo. Ciò suggerisce che la fisiologia testicolare è influenzata dalle perturbazioni del microbiota intestinale.

Inoltre, i ricercatori hanno anche condotto rilevamenti non mirati del metaboloma e del trascrittoma su campioni testicolari e hanno scoperto che il contenuto di leptina era significativamente ridotto nei testicoli e nel plasma dei topi maschi con flora intestinale alterata. La leptina è un ormone secreto dalle cellule adipose che svolge un ruolo fondamentale nel metabolismo energetico e nella funzione riproduttiva. Allo stesso tempo, la prole dei topi maschi privi di leptina presentava anomalie del trascrittoma.

I risultati sperimentali dimostrano che la disbiosi è un "killer nascosto" che colpisce la struttura del tessuto testicolare e funzioni fisiologiche come il metabolismo dei lipidi e degli acidi grassi. Tali conclusioni sperimentali confermano anche l'esistenza dell'asse intestino-riproduttivo e che la leptina è un importante mediatore nella regolazione dell'asse intestino-riproduttivo.

I futuri padri con una flora intestinale alterata possono influenzare la funzione placentare della loro prole

Abbiamo scoperto che gli embrioni maschili trattati con nabx erano privi di Degs rispetto ai controlli e che i trascrittomi embrionali erano indistinguibili tramite PCA. Tra i Degs sottoregolamentati, è degno di nota il fatto che diversi fattori importanti per lo sviluppo della placenta, come Hand1 e Syna, siano stati sottoregolamentati, il che suggerisce che l'identità della placenta sia stata compromessa durante lo sviluppo.

Per indagare ulteriormente questa possibilità, i ricercatori hanno valutato il rapporto tra massa placentare ed embrione e hanno scoperto che i feti F1 dei topi maschi nABX presentavano aree del labirinto placentare significativamente ridotte, una vascolarizzazione significativamente compromessa e un aumento dell'infarto placentare, il che suggerisce che i difetti della placenta erano originati da futuri padri con flora intestinale alterata.

Riassumendo, possiamo affermare con certezza che lo squilibrio della flora intestinale nei futuri papà è molto rischioso per la crescita e lo sviluppo della prole. Allo stesso tempo sono state fornite risposte anche ai dubbi sollevati all'inizio dell'articolo. Tra intestino e riproduzione esiste un asse intestinale-riproduttivo e la "colpa" causata dai disturbi intestinali ricade proprio sull'apparato riproduttivo, e questa "colpa" è ben fondata. Pertanto, futuri papà, non dovreste solo mantenere sane abitudini di vita, ma anche prestare attenzione all'equilibrio della flora intestinale, fin da piccoli, per garantire una crescita sana della nostra prole sotto tutti gli aspetti.

Riferimenti:

[1] Argaw-Denboba A, Schmidt TSB, Di Giacomo M, Ranjan B, Devendran S, Mastrorilli E, Lloyd CT, Pugliese D, Paribeni V, Dabin J, Pisaniello A, Espinola S, Crevenna A, Ghosh S, Humphreys N, Boruc O, Sarkies P, Zimmermann M, Bork P, Hackett JA. Le alterazioni del microbioma paterno influiscono sulla forma fisica della prole. Natura. Maggio 2024;629(8012):652-659. doi: 10.1038/s41586-024-07336-w. Epub 2024 1 maggio. PMID: 38693261; Numero di registrazione: PMC11096121.