Lattobacilli Commensali: Come Rimodellano Microbiota e Metaboliti per Potenziare la Metionina nei Suinetti allo Svezzamento!

Ciao a tutti, appassionati di scienza e curiosi del mondo microscopico che vive dentro di noi (e dentro gli animali)! Oggi voglio portarvi in un viaggio affascinante all’interno dell’intestino dei suinetti, in un momento super delicato della loro vita: lo svezzamento. Sapete, il tratto gastrointestinale dei mammiferi è un universo brulicante di vita, ospita un complesso **microbiota** che è fondamentale per la nostra salute. E questo è particolarmente vero durante fasi cruciali come lo svezzamento nei maialini.

Lo svezzamento è un vero e proprio stress per questi piccoli animali. Immaginate: passano dal latte materno, ricco di grassi e povero di carboidrati, a un mangime solido, completamente diverso. Aggiungete i cambiamenti ambientali, sociali… è un bel trambusto! Questo stress, come abbiamo scoperto, lascia un segno profondo sul loro **microbiota intestinale**, modificandone composizione e funzionalità.

Nel nostro studio, ci siamo chiesti: cosa succede esattamente a livello di batteri e molecole nell’intestino dei suinetti durante questo periodo critico? E, soprattutto, un nutriente essenziale come la **metionina** può fare la differenza?

Un’Indagine Approfondita: L’Approccio Multiomico

Per capirci qualcosa di più, non ci siamo accontentati di guardare solo un pezzetto del puzzle. Abbiamo usato un approccio “multiomico”, che è un po’ come usare diversi tipi di lenti d’ingrandimento super potenti tutte insieme:

• Metagenomica: per vedere quali batteri ci sono e in che quantità.
• Metabolomica: per analizzare le piccole molecole (i metaboliti) prodotte da questi batteri e dall’ospite.
• Culturomica: per isolare e far crescere specifici batteri in laboratorio.
• Trascrittomica: per vedere quali geni vengono “accesi” o “spenti” nelle cellule intestinali.

Abbiamo confrontato campioni intestinali di suinetti prima e dopo lo svezzamento. E i risultati sono stati illuminanti!

Lo Stress da Svezzamento: Un Duro Colpo per i Batteri Buoni

La prima cosa che abbiamo notato è stata una netta diminuzione di alcuni batteri considerati “buoni”, in particolare diverse specie di **Lattobacilli commensali**, come L. mucosae, L. reuteri e L. amylovorus. Questi microrganismi sono noti per i loro effetti benefici sulla salute intestinale. Allo stesso tempo, abbiamo visto un aumento di altri gruppi batterici, alcuni dei quali potenzialmente problematici. Insomma, lo svezzamento crea un bel po’ di scompiglio nell’equilibrio del microbiota!

Non Solo Batteri: Anche i Metaboliti Cambiano

Ma non è finita qui. L’analisi metabolomica ci ha rivelato un’altra sorpresa: insieme alla diminuzione dei Lattobacilli, calavano anche i livelli di **metionina** nell’intestino. La metionina è un amminoacido essenziale, fondamentale per un sacco di cose: sintesi delle proteine, protezione antiossidante, precursore di altre molecole vitali come glutatione e taurina. Importantissima per la crescita e la salute!

Oltre alla metionina, abbiamo visto ridursi anche altri metaboliti legati al suo metabolismo (come glicina, treonina) e anche amminoacidi a catena ramificata (BCAA) e molecole legate al metabolismo dei lipidi. Sembrava proprio che lo stress da svezzamento colpisse duramente questo specifico percorso metabolico.

Il Legame Nascosto: Lattobacilli e Metionina

A questo punto, ci è venuto un sospetto: e se ci fosse un legame diretto tra il calo dei Lattobacilli e la riduzione della metionina? Per verificarlo, siamo passati alla culturomica. Abbiamo isolato proprio quelle specie di Lattobacilli che diminuivano con lo svezzamento (L. reuteri, L. mucosa, L. amylovorus) e le abbiamo fatte crescere in laboratorio. Analizzando il “brodo” di coltura, abbiamo scoperto che… sì, questi Lattobacilli **producono metionina**! E non solo: producono anche altri metaboliti legati alla metionina e BCAA. Bingo!

Questa scoperta suggerisce che la riduzione dei Lattobacilli commensali dovuta allo stress da svezzamento potrebbe essere direttamente responsabile della diminuzione di metionina nell’intestino dei suinetti. E questa carenza potrebbe avere conseguenze negative.

Per capire quanto fosse importante la metionina per le cellule intestinali, abbiamo fatto un esperimento in vitro. Abbiamo preso delle cellule epiteliali intestinali primarie (IEC) di suinetto e le abbiamo coltivate in un terreno privo di metionina. Risultato? Le cellule hanno iniziato a soffrire: le loro “cerniere” (le giunzioni strette che tengono unite le cellule e formano la barriera intestinale) si sono indebolite e abbiamo visto segni di morte cellulare. Questo ci dice che la carenza di metionina può compromettere seriamente l’integrità della barriera intestinale.

La Metionina Come Possibile Soluzione?

Se la carenza di metionina è un problema, la sua supplementazione potrebbe essere una soluzione? Per rispondere, abbiamo continuato i nostri esperimenti in vitro sulle cellule IEC. Dopo averle stressate tenendole senza metionina, le abbiamo trattate con diverse forme di questo amminoacido (D-metionina, L-metionina al 50%, L-metionina al 100% e una forma commerciale di L-metionina).

Usando la trascrittomica, abbiamo guardato quali geni venivano attivati o disattivati. I risultati sono stati entusiasmanti! La supplementazione di metionina, specialmente nelle forme L-metionina, ha portato a:

• Miglioramento della barriera intestinale: Aumento dell’espressione di geni chiave per le giunzioni strette (come Claudine, Occludina, TJP1).
• Stimolo del metabolismo: Attivazione di geni coinvolti nel metabolismo della metionina stessa (per produrla e convertirla in forme utili come la SAM) e anche nel metabolismo del piruvato (importante per l’energia). Abbiamo visto un’attivazione particolare di geni come BHMT, TAT, CBS, CTH e CDO1. Quest’ultimo è interessante perché collega il metabolismo della cisteina (derivata dalla metionina) alla produzione di piruvato.
• Supporto alla crescita e all’immunità: Aumento dell’espressione di geni legati alla crescita (IGF2) e alla risposta immunitaria (CCR7).

In pratica, fornire metionina alle cellule stressate sembrava riattivare importanti vie metaboliche, potenzialmente migliorando la loro funzione, la capacità di produrre energia e la resistenza.

Un Effetto Anche sul Microbiota? Il Test FIMM

Ma la metionina agisce solo sulle cellule dell’ospite o influenza anche il microbiota? Per simularne l’effetto nell’ambiente intestinale complesso, abbiamo usato un sistema in vitro chiamato FIMM (Fecal In vitro Model for Microbiome studies). Abbiamo preso campioni fecali di suinetti post-svezzamento (quindi con un microbiota già alterato dallo stress) e li abbiamo incubati con le diverse forme di metionina.

Analizzando il microbiota dopo l’incubazione, abbiamo visto che i gruppi trattati con metionina mostravano cambiamenti positivi rispetto al controllo (senza metionina):

• Aumento dei Lattobacilli: Proprio quei batteri benefici che erano diminuiti con lo svezzamento, tendevano a riprendersi con la supplementazione di metionina, specialmente con le forme L-met.
• Riduzione di batteri potenzialmente patogeni: Ad esempio, il genere Clostridium era meno abbondante nei gruppi con metionina.
• Aumento di altri batteri utili: Generi come Collinsella e Mogibacterium, noti per produrre vitamine del gruppo B che aiutano nella produzione di energia (ATP), erano più abbondanti nei gruppi con L-metionina al 100% e commerciale.

Quindi, la metionina sembra avere un doppio effetto: agisce direttamente sulle cellule intestinali e aiuta a “rimodellare” il microbiota in una direzione più favorevole, contrastando la disbiosi indotta dallo svezzamento.

Conclusioni: Un Piccolo Amminoacido, un Grande Impatto

Il nostro viaggio nel mondo microscopico dell’intestino dei suinetti ci ha mostrato una storia affascinante. Lo stress da svezzamento colpisce duro, riducendo batteri benefici come i **Lattobacilli** e, di conseguenza, i livelli di **metionina**, un amminoacido cruciale. Questa carenza, a sua volta, può danneggiare la barriera intestinale e alterare importanti vie metaboliche.

La buona notizia è che la **supplementazione di metionina**, soprattutto in forma L-, sembra promettente. Non solo supporta direttamente le cellule intestinali attivando vie metaboliche legate all’energia, alla crescita e alla difesa antiossidante, ma aiuta anche a riequilibrare il microbiota intestinale, favorendo il ritorno dei Lattobacilli e di altri batteri utili.

Pensateci: attivare queste vie metaboliche (metionina, piruvato, glicina, serina, treonina) significa dare ai suinetti più energia, migliorare la crescita cellulare, potenziare le difese antiossidanti e sostenere la salute intestinale. Tutto questo è fondamentale in un periodo critico come lo svezzamento per gettare le basi per animali sani e produttivi.

Certo, la ricerca non si ferma qui. Questi risultati, ottenuti combinando diverse tecniche “omiche” e modelli in vitro, aprono la strada a futuri studi, magari direttamente sugli animali, per confermare questi benefici e definire le migliori strategie nutrizionali. Ma quello che abbiamo imparato è già un passo importante: capire le complesse interazioni tra dieta, microbiota e ospite è la chiave per migliorare la salute e il benessere animale, soprattutto nei momenti più delicati. E a volte, la soluzione può trovarsi in un piccolo, ma potentissimo, amminoacido come la metionina, aiutato dai suoi amici Lattobacilli!

Fonte: Springer