Una componente del microbiota intestinale “decide” quante calorie il corpo assorbe

Un nuovo studio ha scoperto che una componente poco conosciuta del microbiota intestinale, che produce metano, potrebbe influenzare la quantità di calorie assorbite dal cibo.

Secondo questo studio dell'Arizona State University (Stati Uniti), il microbioma intestinale di alcune persone produce molto metano, mentre quello di altre molto poco. Gli autori hanno scoperto che le persone il cui microbioma intestinale produce molto metano sono particolarmente abili nell'ottenere energia extra da una dieta ricca di fibre. Questo potrebbe spiegare perché ogni individuo assume una quantità diversa di calorie dagli alimenti che raggiungono il colon.

I ricercatori sottolineano che le diete ricche di fibre non sono la causa. Le persone assorbono complessivamente più calorie da una dieta occidentale a base di alimenti trasformati, indipendentemente dalla produzione di metano. Con una dieta ricca di fibre, vengono assorbite complessivamente meno calorie, ma la quantità varia a seconda della produzione di metano.

Microbiomi più efficienti

Grazie a questi risultati, i ricercatori suggeriscono che potrebbero essere utilizzati come base per un'alimentazione personalizzata.

"Questa differenza ha importanti implicazioni per gli interventi dietetici. Dimostra che le persone che seguono la stessa dieta possono rispondere in modo diverso. Parte di ciò è dovuto alla composizione del loro microbioma intestinale", afferma Blake Dirks, autore senior dello studio e ricercatore presso il Center for Biodesign for Health through Microbiomes.

Lo studio, pubblicato su The ISME Journal, ha scoperto che i microbi che producono metano, chiamati metanogeni, sono associati a un microbioma più efficiente e a un maggiore assorbimento di energia dagli alimenti.

Una delle funzioni principali del microbioma è quella di favorire la digestione del cibo. I microbi fermentano le fibre in acidi grassi a catena corta, che l'organismo può utilizzare come fonte di energia. Nel processo, producono idrogeno. Un eccesso di idrogeno ne interrompe l'attività, ma altri microbi possono contribuire a mantenere attivo questo processo utilizzando l'idrogeno.

I metanogeni sono consumatori di idrogeno. Consumando idrogeno, creano metano. Sono gli unici microbi che producono questo composto chimico.

"Il corpo umano non produce metano, solo microbi. Quindi suggeriamo che possa essere un biomarcatore che segnala un'efficiente produzione microbica di acidi grassi a catena corta", afferma Rosy Krajmalnik-Brown, autrice corrispondente dello studio e direttrice del Center for Biodesign for Health through Microbiomes.

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La ricerca suggerisce che queste interazioni microbiche influenzano il metabolismo dell'organismo. Il team ha scoperto che un aumento della produzione di metano era associato a un aumento della produzione e dell'assorbimento di acidi grassi a catena corta nell'intestino.

Nell'esperimento, i ricercatori hanno sottoposto ciascun partecipante a due diete diverse. Una dieta conteneva più alimenti trasformati e poche fibre. L'altra era ricca di alimenti integrali e fibre. Entrambe le diete contenevano la stessa proporzione di carboidrati, proteine ​​e grassi.

"Questo lavoro evidenzia l'importanza della collaborazione tra scienziati clinico-traslazionali ed ecologi microbici. La combinazione di misurazioni precise del bilancio energetico mediante calorimetria a camera intera con l'esperienza dell'ASU in ecologia microbica ha reso possibili innovazioni chiave", afferma Karen D. Corbin, coautrice e ricercatrice associata presso l'istituto.

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I dati provenienti da campioni di sangue e feci hanno misurato la quantità di energia assorbita dal cibo dai partecipanti e monitorato l'attività dei loro microbi. Il team ha confrontato i dati di persone il cui microbioma intestinale produceva livelli elevati di metano con quelli bassi.

Con la dieta ricca di fibre, quasi tutti i partecipanti hanno assorbito meno calorie rispetto alla dieta a base di alimenti trasformati. Tuttavia, coloro il cui intestino produceva più metano hanno assorbito più calorie dalla dieta ricca di fibre rispetto a coloro il cui intestino produceva meno metano.

Secondo gli autori, questa ricerca getta le basi per futuri studi e trattamenti medici. "I partecipanti al nostro studio erano relativamente sani. Un aspetto che ritengo meritevole di studio è come altre popolazioni reagiscono a questo tipo di dieta: persone con obesità, diabete o altre patologie", afferma Dirks.

Sebbene non ci si aspettasse che i partecipanti allo studio perdessero peso durante l'esperimento, alcuni hanno effettivamente perso peso seguendo la dieta ricca di fibre. Il team è ora interessato a valutare come i metanogeni del microbioma influenzino una dieta pensata per aiutare i partecipanti a perdere peso.

"Si può vedere quanto sia importante che il microbioma sia personalizzato", afferma Krajmalnik-Brown. "In particolare, la dieta che abbiamo progettato con tanta cura per migliorare il microbioma in questo esperimento ha avuto effetti diversi su ogni persona, in parte perché il microbioma di alcune persone produceva più metano di altri".