Gli organismi che vanno dai batteri agli esseri umani hanno i propri orologi circadiani per aiutarli a sincronizzare le loro attività biologiche sull'ora del giorno. Uno studio pubblicato su Cell il 16 ottobre rivela che i microbi intestinali nei topi e negli esseri umani hanno ritmi circadiani controllati dall'orologio biologico dell'ospite in cui risiedono.

Turbare l'orologio circadiano dell'ospite altera i ritmi e la composizione della comunità microbica, portando a obesità e a problemi metabolici.

"Questi risultati spiegano una osservazione rimasta misteriosa per lungo tempo: le persone con un disturbo cronico dei cicli giorno-notte, a causa di ripetuti jet lag o per il lavoro a turno, hanno la tendenza a sviluppare obesità e altre complicazioni metaboliche", dice l'autore senior dello studio Eran Elinav del Weizmann Institute of Science. "Questi risultati sorprendenti ci possono consentire di elaborare trattamenti preventivi per queste persone e ridurne il rischio di complicazioni".

Lo sconvolgimento dell'orologio circadiano negli esseri umani è una caratteristica dei cambiamenti relativamente recenti allo stile di vita, che coinvolgono il lavoro a turni continuo o i voli frequenti attraverso i fusi orari. Questi modelli comportamentali diffusi sono stati collegati ad una vasta gamma di malattie, tra cui l'obesità, il diabete, il cancro e le malattie cardiovascolari. Ma fino ad ora non era chiaro come i cambiamenti nei ritmi circadiani aumentassero il rischio di queste malattie.

Nel nuovo studio, Elinav e il suo team hanno cercato di capire se l'anello mancante è la fauna di microbi intestinali. Quando hanno analizzato i microbi presenti nei campioni di feci prelevati da topi e da esseri umani in diversi momenti della giornata, hanno scoperto delle fluttuazioni ritmiche nell'abbondanza di microbi e le loro attività biologiche. Queste fluttuazioni ritmiche dei microbi intestinali sono determinate dall'orologio circadiano e dalle abitudini di alimentazione normale dell'organismo ospitante.

Quando i topi sono stati esposti a diversi ritmi di luce-buio e ad abitudini alimentari anormali sulle 24 ore, la comunità microbica ha perso le fluttuazioni ritmiche ed è cambiata nella composizione. Inoltre, una dieta ricca di grassi ha indotto in questi «topi jet-lag» un aumento di peso e lo sviluppo di problemi metabolici associati al diabete.

Allo stesso modo, il jet-lag in due esseri umani che avevano viaggiato dagli Stati Uniti a Israele ha modificato la composizione dei microbi intestinali, favorendo la crescita di batteri che sono stati collegati a obesità e malattie metaboliche.

"I nostri risultati evidenziano un nuovo bersaglio terapeutico che può essere sfruttato in studi futuri per normalizzare il microbiota nelle persone il cui stile di vita comporta alterazioni frequenti del sonno, come ad esempio lavoratori turnisti e chi viaggia in aereo molto di frequente", spiega Elinav. "Puntando le modifiche dannose al microbiota in queste grandi popolazioni umane, con terapie probiotiche o antibiotici, si può ridurre o addirittura impedire lo sviluppo del rischio di obesità e delle sue complicanze".

Fonte: Cell Press via EurekAlert! (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:  Thaiss et al. Trans-kingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell, 2014 DOI: 10.1016/j.cell.2014.09.048

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