I patobionti fanno parte della complessità della comunità ecologica del microbioma. Questa è costituita da microrganismi che colonizzano diverse nicchie del corpo umano. Poiché le condizioni ambientali variano in modo significativo da una nicchia all’altra, la composizione del microbioma si differenzia in base a caratteristiche localizzate quali il pH, la disponibilità di ossigeno e i profili dei nutrienti. Per un approfondimento sul sul microbioma leggi questo articolo). Qui approfondiremo il ruolo che questi microbi svolgono nel mantenimento dell’eubiosi e nell’insorgenza della disbiosi.
Un equilibrio complesso
Una comunicazione semplicistica riguardo ai microbi ha portato a una polarizzazione e a una tendenza alla classificazione in “buoni” o “cattivi” in base alle loro interazioni benefiche o dannose con l’ospite. Questa visione binaria ha influenzato profondamente il modo in cui caratterizziamo le specie microbiche. Tuttavia, bisogna sottolineare che i batteri universalmente “buoni” difficilmente esistono nella realtà clinica. Sia l’aumento che la riduzione della stessa specie possono essere associati alla patogenesi di una malattia. In effetti, l’estensione e la natura dell’interazione tra ospite e microbiota impongono se un determinato batterio, in specifiche condizioni, rimarrà innocuo o promuoverà uno stato patologico. I commensali intestinali, che tipicamente risiedono nel tratto gastrointestinale, in determinate circostanze possono scatenare infezioni opportunistiche, sia attraverso la loro stessa proliferazione incontrollata, sia creando condizioni che favoriscono l’espressione della patogenicità di altri batteri.
Cosa sono i patobionti?
Dal mondo della ricerca emerge che le interazioni tra i microrganismi e il loro ospite sono molto più sfumate rispetto a questa semplice classificazione binaria. Ciò ha dato origine al nuovo concetto di “patobionte”. Un “patobionte” è un microrganismo simbionte capace di indurre una malattia solo in presenza di specifici cambiamenti genetici o ambientali nell’ospite. Mentre le normali condizioni fisiologiche impediscono ai batteri commensali di causare malattie, l’alterazione degli stati dell’ospite può generare un microambiente che favorisce la colonizzazione da parte dei patobionti e conseguenti risvolti patologici. Vi sono diversi fattori che influenzano la transizione dal comportamento commensale a quello patogeno nei patobionti: la capacità di formare colonie, le mutazioni patoadattative (cioè che, per migliorare la sopravvivenza del microrganismo, ne amplificano la patogenicità) e l’evasione della risposta immunitaria dell’ospite. Altri fattori che influenzano questo comportamento includono:
- Antibiotici: Svolgono un ruolo cruciale nel combattere le malattie infettive, ma l’uso eccessivo e inappropriato di antibiotici modula la composizione microbica, eleva i livelli di densità dei patobionti e può essere causa di infezioni, sottolineando così l’importanza di un uso giudizioso degli antibiotici.
- Fattori dietetici: Svolgono un ruolo significativo nella transizione dal comportamento commensale a quello patogeno. Ad esempio, il ferro svolge un ruolo cruciale nel migliorare la composizione microbica intestinale e nel modulare le vie infiammatorie. Sia la carenza di ferro che l’integrazione di ferro possono alterare l’ecologia microbica. La carenza di ferro riduce generalmente i commensali benefici e compromette la regolazione immunitaria, mentre l’eccesso di ferro dietetico nel lume intestinale può favorirelo stress ossidativo e la proliferazione dei patobionti.
- Stato immunitario compromesso: Può creare le condizioni affinché i patobionti esprimano tratti patogeni, sostenendo l’infiammazione, le infezioni e lo sviluppo di malattie. Il potenziale dei commensali gastrointestinali di scatenare infezioni opportunistiche è associato a difese immunitarie disregolate o indebolite contro le infezioni.
- Variazioni genetiche: Possono promuovere la crescita eccessiva dei patobionti attraverso l’intensificazione di uno stato infiammatorio persistente. Questo mina l’efficacia delle difese immunitarie. Oltre alla suscettibilità genetica dell’ospite, anche le mutazioni patoadattative batteriche svolgono un ruolo chiave nel plasmare il comportamento dei patobionti.
I microrganismi commensali possono sostenere i patogeni nell’aumento della loro capacità di colonizzazione attraverso meccanismi indiretti. Pertanto, commensali altrimenti innocui e benefici possono svolgere un ruolo critico nell’instaurare infezioni opportunistiche.
Strategie per il mantenimento dell’eubiosi e il controllo dei patobionti
Le diverse nicchie del microbioma differiscono non solo per area corporea, ma mostrano anche un’elevata variabilità interindividuale. Ciò significa che non esiste una ricetta standard per l’eubiosi. Ciononostante, modelli disbiotici comuni vengono frequentemente osservati nelle malattie gastrointestinali, metaboliche e neurologiche, dove una riduzione dei cluster microbici produttori di acidi grassi a catena corta (SCFA) rappresenta una caratteristica primaria. Gli SCFA, tra cui acetato, propionato e burrato, svolgono un ruolo importante nel ridurre il pH intestinale, limitare la crescita di patogeni e patobionti e fornire energia ai colonociti, al fine di supportare la riparazione della barriera intestinale e ridurre l’infiammazione sistemica. Per aumentare l’abbondanza dei cluster produttori di SCFA, esistono diverse strategie:
- Prebiotici: Sono fibre indigeribili comunemente presenti in frutta e verdura crude, cereali e legumi che promuovono specificamente la proliferazione e la funzione di microrganismi vantaggiosi come i generi Bifidobacterium e Lactobacillus. Si tratta generalmente di fibre solubili che migliorano la formazione di SCFA durante la fermentazione microbica. I prebiotici promuovono la segnalazione degli SCFA tramite i recettori accoppiati a proteine G sulle cellule epiteliali e immunitarie, il che sopprime l’espressione dei geni di virulenza dei patobionti e fortifica la difesa mucosale.
- Metaboliti vegetali: Composti come gli oli essenziali agiscono come antimicrobici ad ampio spettro e possiedono meccanismi multi-target che hanno dimostrato di essere in grado di modulare la composizione del microbioma intestinale, riducendo la proliferazione dei patobionti e promuovendo l’abbondanza di ceppi produttori di SCFA.
Leggi di più
- Bharathi S, Soundara Rajan YAPA, Prakash S, Immanuel G, Ramasubburayan R. Pathobionts in the microbiome: Drivers of disease and targets for treatment. Microb Pathog. 2026 Feb;211:108268. doi: 10.1016/j.micpath.2025.108268. Epub 2025 Dec 27. PMID: 41461285.
- Tewari N, Dey P. Navigating commensal dysbiosis: Gastrointestinal host-pathogen interplay orchestrating opportunistic infections. Microbiol Res. 2024 Sep;286:127832. doi: 10.1016/j.micres.2024.127832. Epub 2024 Jul 3. PMID: 39013300
