Salt in stools is associated with obesity, gut halophilic microbiota and Akkermansia muciniphila depletion in humans

Premessa: Un elevato consumo di sale rappresenta un fattore di rischio per l’obesità indipendente dall’introito calorico. Questo effetto sembra, almeno in parte, mediato a livello intestinale da sistemi di co-trasporto che permettono un assorbimento sodio-dipendente del glucosio.

Obiettivi: Essendo il sale unminerale usato da millenni per la conservazione degli alimenti grazie alla sua capacità di limitare la proliferazione batterica, è stata valutata l’associazione tra la sua presenza nelle feci, la composizione del microbiota intestinale e l’obesità nell’uomo.

Metodi: In campioni fecali di 1326 individui diversi per età, sesso, abitudini alimentari e provenienza geografica (Europa, Africa, Arabia Saudita, Oceania e Sud America) èstatamisurata la salinità mediante rifrattometria. Éstata inoltre effettuata l’analisi culturomica del microbiota intestinale, volta alla ricerca e all’identificazione dei procarioti alofili (in 572 campioni fecali) e l’analisi metagenomica basata sul sequenziamento della regione v3v4 di RNA ribosomiale 16S (in 164 campioni fecali). Gli alofili isolati sono stati caratterizzati mediante tassogenomica e il loro genoma sequenziato.

Risultati: La salinità fecale è risultata associata all’obesità indipendentemente da età, sesso e provenienza geografica. Sono stati isolati i primi 2 archeobatteri associati all’uomo insieme a 64 distinte specie batteriche alofile, di cui 21 mai descritte prima e 41 note nell’ambiente ma non nell’uomo. Per salinità inferiori al 1.5% non si osservava crescita di alofili mentre al di sopra di questo valore soglia la loro abbondanza era correlata con la salinità fecale (r=0.58, p<0.0001). L’analisi metagenomica ha mostrato come la salinità fecale correlasse negativamente con la biodiversità microbica e con l’abbondanza di Akkermansia muciniphila e Bifidobacterium adolescentis e longum, simbionti chiave nella regolazione dell’omeostasi metabolica e immunologica umana, nonché batteri caratterizzati da proprietà anti-obesogene. Infine, l’osservazione che diversi archeobatteri alofili condividano più del 20% dei loro geni con i batteri del tratto digerente suggerisce che non siano microrganismi di passaggio bensì residenti nell’intestino dell’uomo.

Conclusioni: L’elevata salinità fecale risulta un predittore di obesità indipendentemente da età, sesso e paese di provenienza, e la correlazione tra peso corporeo e salinità fecale è dose-dipendente. L’elevata salinità fecale è associataalla presenza di un microbiota alofilo nonché ad alterazioni dell’ecosistema microbico intestinale.

Commento: Uno degli aspetti interessanti di questo studio è che non si è avvalso solo del tradizionale approccio metagenomico che prevede il sequenziamento del 16S rRNA, ma anche di quello culturomico con l’uso di un medium salino per lo studio dei microrganismi alofili. L’analisi culturomica permette, infatti, rispetto a quella metagenomica, di distinguere gli archeobatteri vivi da quelli che vengono introdotti con gli alimenti ma che poi muoiono a causa di una bassa salinità intestinale.

Questo studio, che ha visto l’analisi di 572 campioni fecali e lo sviluppo di oltre 85000 colonie batteriche ha portato alla scoperta di nuove specie di archeobatteri. Oltre alla presenza di alofili, la salinità fecale è risultata associata a una minore rappresentazione di specifici batteri quali il Bifidobacterium e l’Akkermansia muciniphila, noti per essere negativamente associati alle patologie metaboliche, all’infiammazione di basso grado, all’insulino-resistenza e al diabete di tipo 2 (Pedret A Int J Obes 2018; Cani PD Front Microbiol 2017).

Questo elegante studio, quindi, suggerendo che un introito eccessivo di sale (che, sebbene non sia stato misurato, è stato messo in relazione alla salinità fecale da studi precedenti [Wilck N Nature 2017]) sia in grado di influenzare la composizione del microbiota intestinale in particolare riducendo i livelli di batteri “benefici” per la salute dell’ospite, ipotizza un nuovo meccanismo attraverso il quale anche un micronutriente può contribuire allo sviluppo delle complicanze metaboliche dell’obesità. Ovviamente sono necessari ulteriori studi per verificare che l’elevata salinità fecale e la presenza di specie batteriche alofile siano causalmente associate alle alterazioni del microbiota intestinale descritte.

Valeria Guglielmi