Il gruppo di ricerca ha analizzato l'antico DNA estratto da feci sedimentarie di 50.000 anni fa (il più antico campione di materiale fecale disponibile fino ad oggi). I campioni sono stati raccolti a El Salt (Spagna), un sito dove vivevano molti Neanderthal. Credito:Università di Bologna
Il microbiota intestinale dei Neanderthal includeva già alcuni microrganismi benefici che si trovano anche nel nostro stesso intestino. Un gruppo di ricerca internazionale guidato dall'Università di Bologna ha ottenuto questo risultato estraendo e analizzando il DNA antico da sedimenti fecali di 50.000 anni fa campionati nel sito archeologico di El Salt, vicino ad Alicante (Spagna).
Pubblicato in Biologia della comunicazione , il loro articolo avanza l'ipotesi dell'esistenza di componenti ancestrali del microbiota umano che hanno vissuto nel tratto gastrointestinale umano da prima della separazione tra l'Homo Sapiens e i Neanderthal avvenuta più di 700.000 anni fa.
“Questi risultati ci permettono di capire quali componenti del microbiota intestinale umano sono essenziali per la nostra salute, in quanto sono elementi integranti della nostra biologia anche dal punto di vista evolutivo” spiega Marco Candela, docente del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie di l'Università di Bologna, che ha coordinato lo studio. "Oggi c'è una progressiva riduzione della nostra diversità microbiotica a causa del contesto della nostra vita moderna:i risultati di questo gruppo di ricerca potrebbero guidarci nell'ideazione di soluzioni su misura per dieta e stile di vita per contrastare questo fenomeno".
I problemi del microbiota "moderno"
Il microbiota intestinale è la raccolta di trilioni di microrganismi simbionti che popolano il nostro tratto gastrointestinale. Rappresenta una componente essenziale della nostra biologia e svolge importanti funzioni nel nostro organismo, come la regolazione del nostro metabolismo e del sistema immunitario e la protezione dai microrganismi patogeni.
Studi recenti hanno mostrato come alcune caratteristiche della modernità - come il consumo di alimenti trasformati, l'uso di droghe, la vita in ambienti iper-sanificati - portino a una riduzione critica della biodiversità nel microbiota intestinale. Questo esaurimento è dovuto principalmente alla perdita di un insieme di microrganismi chiamati "vecchi amici".
"Il processo di esaurimento del microbiota intestinale nelle moderne popolazioni urbane occidentali potrebbe rappresentare un significativo campanello d'allarme", afferma Simone Rampelli, ricercatore dell'Università di Bologna e primo autore dello studio. "Questo processo di esaurimento diventerebbe particolarmente allarmante se comportasse la perdita di quei componenti del microbiota che sono cruciali per la nostra fisiologia".
In effetti, ci sono alcuni segnali allarmanti. Ad esempio, in Occidente stiamo assistendo a un drammatico aumento dei casi di malattie infiammatorie croniche, come malattie infiammatorie intestinali, sindrome metabolica, diabete di tipo 2 e cancro del colon-retto.
Come può aiutare il microbiota "antico"
Come possiamo identificare i componenti del microbiota intestinale che sono più importanti per la nostra salute? E come proteggerli con soluzioni mirate? Questo è stato il punto di partenza dietro l'idea di identificare i tratti ancestrali del nostro microbiota, ovvero il nucleo del microbiota intestinale umano, che è rimasto coerente nel corso della nostra storia evolutiva. La tecnologia oggigiorno permette di affrontare con successo questa sfida grazie a un nuovo campo scientifico, la paleomicrobiologia, che studia i microrganismi antichi dai resti archeologici attraverso il sequenziamento del DNA.
Il gruppo di ricerca ha analizzato antichi campioni di DNA raccolti a El Salt (Spagna), un sito dove vivevano molti Neanderthal. Per essere più precisi, hanno analizzato l'antico DNA estratto da feci sedimentarie di 50.000 anni (il più antico campione di materiale fecale disponibile fino ad oggi). In questo modo sono riusciti a ricostruire la composizione dei microrganismi che popolano l'intestino dei Neanderthal. Confrontando la composizione del microbiota dei Neanderthal con la nostra, sono emerse molte somiglianze.
"Attraverso l'analisi del DNA antico, siamo stati in grado di isolare un nucleo di microrganismi condivisi con il moderno Homo sapiens", spiega Silvia Turroni, ricercatrice dell'Università di Bologna e prima autrice dello studio. "Questa scoperta ci permette di affermare che questi antichi microrganismi popolavano l'intestino della nostra specie prima della separazione tra Sapiens e Neanderthal, avvenuta circa 700.000 anni fa."
Salvaguardia del microbiota
Questi componenti ancestrali del microbiota intestinale umano includono molti batteri ben noti (tra cui Blautia, Dorea, Roseburia, Ruminococcus e Faecalibacterium) che sono fondamentali per la nostra salute. Infatti, producendo acidi grassi a catena corta dalla fibra alimentare, questi batteri regolano il nostro equilibrio metabolico e immunitario. C'è anche il Bifidobacterium:un microrganismo che gioca un ruolo fondamentale nella regolazione delle nostre difese immunitarie, soprattutto nella prima infanzia. Infine, nel microbiota intestinale di Neanderthal, i ricercatori hanno identificato alcuni di quei "vecchi amici". Ciò conferma le ipotesi dei ricercatori sulla natura ancestrale di questi componenti e il loro recente esaurimento nel microbiota intestinale umano a causa del nostro contesto di vita moderno.
“Nell'attuale scenario di modernizzazione, in cui vi è una progressiva riduzione della diversità del microbiota, queste informazioni potrebbero guidare strategie integrate di dieta e stile di vita per salvaguardare i microrganismi fondamentali per la nostra salute”, conclude Candela. "A tal fine, promuovere stili di vita sostenibili per il nostro microbiota intestinale è della massima importanza, poiché aiuterà a mantenere le configurazioni compatibili con la nostra biologia".
Riferimento:“Componenti di un microbioma intestinale di Neanderthal recuperati da sedimenti fecali da El Salt” di Simone Rampelli, Silvia Turroni, Carolina Mallol, Cristo Hernandez, Bertila Galván, Ainara Sistiaga, Elena Biagi, Annalisa Astolfi, Patrizia Brigidi, Stefano Benazzi, Cecil M . Lewis Jr., Christina Warinner, Courtney A. Hofman, Stephanie L. Schnorr e Marco Candela, 5 febbraio 2021, Biologia della comunicazione .
DOI:10.1038/s42003-021-01689-y
Lo studio intitolato "Componenti di un microbioma intestinale di Neanderthal recuperato da sedimenti fecali di El Salt" è stato pubblicato in Communication Biology . L'Università di Bologna ha partecipato a questo studio grazie a Marco Candela, Simone Rampelli, Silvia Turroni ed Elena Biagi del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie; Annalisa Astolfi del Centro Interdipartimentale per la Ricerca sul Cancro “Giorgio Prodi”; Patrizia Brigidi del Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche; e Stefano Benazzi dell'Assessorato ai Beni Culturali.
Inoltre, questo studio ha visto la partecipazione di ricercatori dell'Universidad de La Laguna (Spagna), del Massachusetts Institute of Technology (USA), dell'Università dell'Oklahoma (USA) e del Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research (Austria) .
