La rivoluzione culturale del microbiota umano

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1 La rivoluzione culturale del microbiota umano Enzo Grossi FROM NUTRITION TO HEALTH: AN EXPO CHALLENGE Milano, 4 Dicembre 2014

2 Microbiota e salute: come Sino a pochi anni fa: cambiano le cose! interesse per i batteri solo legato alla loro pericolosità. batteri come qualcosa da cui difendersi presenza nell organismo come male inevitabile. Oggi tutto è cambiato: esistiamo grazie ai batteri!

3 March 2010

4 Hologenome theory Eugene e Ilana Rosemberg hanno proposto la teoria dell'ologenoma in cui ospite e simbionti divengono un'unica unità evolutiva. FEMS Microbiol Rev 32 (2008)

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6 L uomo, un simbionte nato Il microbiota umano ha messo a disposizione geni che la specie umana ha progressivamente spento nel proprio ciclo evolutivo. Il nuovo quadro emergente è quello di un superorganismo fatto di tratti umani e microbici in cui i tratti microbici dominano nettamente. Modificazioni di questa simbiosi sono alla base di molte malattie croniche degenerative.

7 Siamo uomini o microbi? Centomila miliardi di batteri risiedono nel nostro corpo Numero di cellule 10 volte superiore a quelle che compongono il nostro corpo Numero di geni 150 volte superiore a quello del nostro genoma = secondo genoma Uno squilibrio dell omeostasi batterica porta inevitabilmente ad una alterazione del nostro stato di salute Gill et al. Nature (2006); Qin et al. Nature (2010); Clemente et al. Cell (2012)

8 Una estrema complessità

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10 Microbiota intestinale

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12 MetaHIT Consortium

13 Lista delle 57 specie batteriche più comunemente presenti ( in oltre il 90% degli individui) Che ci fanno vari tipi di ruminococchi? Nell intestino umano compaiono specie di cui non si sospettava l esistenza sino a pochi anni fa.

14 Human microbiome project in cifre 80 Università coinvolte 18 siti corporei esaminati specie batteriche identificate 30 nuove specie batteriche 8 milioni di proteine derivanti dal genoma batterico

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16 November 2013 Volume 8 Issue 11 Conclusions: Among infants born vaginally, several Bifidobacterium strains transmit from the mother and colonize the infant s intestine shortly after birth. Our data suggest that the mother s intestine is an important source for the vaginal delivered infant s intestinal microbiota.

17 La trasmissione materno-fetale del microbiota Martin et. Al. Trends Food Sci Tech. 2004;15:121 7.

18 Patologie in cui la disbiosi intestinale è una concausa Obesità Diabete di tipo 1 Aterosclerosi

19 Conclusions The production of TMAO from dietary phosphatidylcholine is dependent on metabolism by the intestinal microbiota. Increased TMAO levels are associated with an increased risk of incident major adverse cardiovascular events.

20 * (TMAO) *Flavin containing mono-oxigenase

21 Da : Tuohy KM Proceedings of the Nutrition Society 2014 The way to a man s heart is through his gut microbiota

22 Patologie in cui la disbiosi intestinale è una concausa Obesità Diabete di tipo 1 Aterosclerosi Malattia di Alzheimer

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24 Patologie in cui la disbiosi intestinale è una concausa Obesità Diabete di tipo 1 Aterosclerosi Malattia di Alzheimer Malattie allergiche (es. Asma; atopia) Malattie infiammatorie intestinali Cancro del colon Autismo

25 Cell (2013), We demonstrate GI barrier defects and microbiota alterations in the maternal immune activation (MIA) mouse model that is known to display features of ASD. Oral treatment of MIA offspring with the human commensal Bacteroides fragilis corrects gut permeability, alters microbial composition, and ameliorates defects in communicative, stereotypic, anxiety- like and sensorimotor behaviors. Taken together, these findings support a gut-microbiome-brain connection in a mouse model of ASD and identify a potential probiotic therapy for GI and particular behavioral symptoms in human neurodevelopmental disorders.

26 Prospettive: manipolazione della flora intestinale probiotico

27 Probiotici: >3300 reviews!

28 Conclusioni L essere umano ha due genomi uno dei quali ( il microbioma) si modifica costantemente pur mantendendo un core stabile. La microbiota intestinale deve essere considerato uno dei fattori ambientali più importanti nella patogenesi di diverse malattie croniche potendo agire costantemente a partire dall infanzia e adolescenza. Ulteriori e più estesi studi sono necessari per stabilire esattamente il ruolo patogenetico di un particolare profilo microbico nel paziente individuale e la capacità della dieta di modificarlo, anche attravero l uso dei probiotici.

29 Program Eugene & Ilana Rosenberg( Israel): The ologenome as unit of selection Paola Bonfante(Italy): Microbiota and plants health John Wallace( Scotland): Role of microbiota in animal and environmental health Graham A.W Rook ( England): Microbiota and Hygiene hypothesis Maria Rescigno (Italy): Microbiota and immunity Microbiota, nutrition and wellness: a system based approach 16 September 2015 Carlotta De Filippo (Italy) : Role of nutrition in shaping gut microbiota Claudio Franceschi( Italy): Microbiota and longevity Ben Van Ommen( Holland): Microbiota and nutrigenomics Lorenzo Morelli( Italy): Probiotics: international state of the art

30 Grazie per l attenzione!

31 Ottman N. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology; 2012