I microbi "guidano" i geni umani

I batteri presenti nell'intestino inibiscono la funzione degli enzimi responsabili della gestione dell'immagazzinamento del DNA.

È noto da tempo che i microbi digestivi hanno un effetto diretto sui processi metabolici, sulla protezione immunitaria e un effetto indiretto sull'attività cerebrale. Probabilmente apportano modifiche autonome alle strutture geniche: per qualche ragione, alcuni geni vengono attivati, mentre altri vengono bloccati. Come fanno i batteri?

Gli esperti della Babraham University (Regno Unito) sostengono che i microrganismi digestivi modificano l'attività genica utilizzando acidi grassi corti, come l'acido butirrico. Questi acidi inibiscono l'azione di enzimi specifici, come le istone deacitelasi, che controllano i geni umani.

Gli acidi cooperano con altre strutture proteiche chiamate istoni. Questi ultimi agiscono come "custodi" del DNA. L'interazione degli istoni con il DNA è costante, ma in alcuni casi "impacchettano" il DNA troppo strettamente o, al contrario, troppo debolmente. Ciò complica la lettura delle informazioni genetiche da parte di uno specifico apparato molecolare.

La forza con cui gli istoni "impacchettano" il DNA dipende da modificazioni chimiche. Ogni struttura cellulare ha un certo numero di enzimi che marcano gli istoni con determinati marcatori, costringendoli a "impacchettare" il DNA con diversi gradi di densità.

Tra questi enzimi ci sono le istone deacitelasi che già conosciamo. Il loro compito è rimuovere i marcatori dagli istoni. Tuttavia, la loro funzionalità dipende anche da molti fattori, come le strutture molecolari che disattivano questi enzimi. La ricerca ha dimostrato che i microbi intestinali possono utilizzare gli acidi grassi per disattivare un tipo di istone deacitelasi. Di conseguenza, gli istoni continuano a rimanere "marcati". Il legame tra istoni "marcati" e DNA è diverso dal legame tra istoni normali: influenzano l'attività genica in modo diverso.

A cosa può portare questo? Studi precedenti hanno dimostrato che un'elevata attività dell'enzima aumenta il rischio di sviluppare un tumore maligno del colon: l'enzima influenza l'attività genica nelle strutture epiteliali dell'intestino a tal punto che queste ultime si trasformano e diventano maligne. Nuovi esperimenti sui roditori hanno dimostrato che se i topi vengono "ripuliti" dai batteri intestinali, sperimentano un marcato aumento dell'attività dello stesso enzima. Da ciò possiamo concludere che i microbi intestinali proteggono gli esseri umani dai processi maligni nel colon. Sebbene questa affermazione debba ancora essere confermata da altri studi,

in conclusione va detto che i microbi sintetizzano acidi grassi a catena corta molto più importanti se una persona consuma più alimenti di origine vegetale (principalmente frutta e verdura). In altre parole, per il corretto funzionamento dei microrganismi nell'apparato digerente, è necessario un apporto regolare di prodotti vegetali. Questa affermazione può essere un'ulteriore valida argomentazione: è necessario mangiare sano, con un consumo adeguato di frutta e verdura.

Lo studio è descritto in dettaglio su Nature Communications.