Meteorismo… ma perché????

I gas che si formano nel nostro intestino sono fonte di disagio e, cosa ben più importante, arrivano a condizionare le scelte alimentari inducendoci a evitare gli alimenti che, crediamo, possono causarne la formazione. Tali scelte alimentari però possono rivelarsi in contrasto con le Linee Guida dell’Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione (INRAN): più legumi e tanta frutta e verdura, e cereali integrali per raggiungere la quota minima di 25 grammi di fibra al giorno raccomandata da EFSA (Agenzia Europea per la Sicurezza Alimentare) e OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità). Gli alimenti naturalmente ricchi di fibra dovrebbero caratterizzare quotidianamente la nostra alimentazione perché essa sia preventiva di alcune importanti malattie cronico-degenerative, del diabete di tipo 2, delle malattie cardiovascolari, e protettiva per esempio nei confronti di alcune malattie dell’intestino. Peccato che i vegetali siano proprio una delle fonti di quelle molecole che possono determinare la formazione dei gas e quindi la necessità di… espellerli. Quando e perché si formano gas nel nostro intestino lo illustra in modo efficace il podcast video di George Zaidan del MIT (Massachusetts Institute of Technology).

Come si producono i gas nel nostro intestino, e perché i gas espulsi hanno odori diversi? La spiegazione è nella fermentazione. Il nostro intestino funziona come un fermentatore in cui si produce, per esempio, la birra. All’interno del fermentatore per la birra, dei funghi (ossia i lieviti), trasformano acqua e materiale vegetale morto in birra.

Qualche chiarimento. Per ottenere energia, noi mangiamo e introduciamo ossigeno. Questo processo che ha luogo nelle nostre cellule si chiama respirazione. Anche il lievito assume energia attraverso il cibo ma lo fa in assenza di ossigeno e questo processo si chiama fermentazione. Una differenza sostanziale tra respirazione e fermentazione sono i sottoprodotti. Noi, attraverso la respirazione, produciamo anidride carbonica e acqua, mentre i lieviti con la fermentazione fanno anidride carbonica e alcol.

Allora, cosa c’entra la fermentazione con noi? La risposta è nella simbiosi: la comunità di batteri (il microbiota) che vive dentro di noi sa fare la fermentazione e lavora incessantemente nel fermentatore portatile che possediamo, il nostro intestino. Al suo interno ci sono dieci volte più batteri che cellule nel nostro intero corpo. Noi, come ospiti di questa ingente popolazione di batteri, siamo anche portatori di biodiversità, poiché i batteri che vivono nel nostro intestino appartengono a centinaia di specie differenti, capaci ognuna di fare, “biochimicamente” parlando, cose differenti. Il nostro intestino fornisce ai batteri un ambiente protetto, a temperatura constante, un luogo ideale per vivere e riprodursi, dove c’è ampia disponibilità di cibo.

Veniamo dunque alla relazione tra alimentazione e produzione di gas. Per quanto efficiente nel digerire il cibo consumato, il nostro corpo non può demolire e assimilare composti chimici come cellulosa, pectina, alcuni tipi di amido e di zuccheri complessi. I nostri batteri intestinali invece ne sono capaci. Così, mentre i lieviti della birra fermentano lo zucchero, i batteri nel nostro intestino fermentano tutto quello che noi non siamo in grado di digerire. I principali sottoprodotti della fermentazione attuata dai batteri intestinali sono molecole chiamate acidi grassi a catena corta (e non l’alcol, come nel caso dei lieviti della birra) che noi possiamo utilizzare: meravigliosamente, le squadre di batteri intestinali trasformano molecole che non potevamo digerire in qualcosa che invece siamo capaci di assimilare e trasformare in energia. Significa che senza quei batteri quella quota di energia andrebbe perduta.

Fermenta questo, fermenta quello… tra i sottoprodotti si formano anche tanti gas, e non solo il biossido di carbonio che è inodore, ma anche gas dagli odori caratteristici come l’acido solfidrico dal caratteristico odore di uova marce, il solfuro di metile con odore di cavolo, o anche il metantiolo dall’odore di cavolo marcio. Tutto dipende da quello che ingeriamo. In generale, mangiando cibi contenenti maggiori quantità di composti indigeribili, i vegetali appunto, produciamo più gas. Ma ognuno di noi ha la sua unica combinazione di batteri intestinali per specie e quantità (tale unicità è comparabile solo con quella delle impronte digitali), ed essendo ogni tipo di microrganismo capace di metabolizzare in modo diverso la varietà di molecole indigerite nell’intestino, è impossibile prevedere quali gas saranno prodotti. Dice George Zaidan: “Come in una scatola di cioccolatini assortiti, il meteorismo è una continua fonte di sorprese”!

Gas a parte, gli effetti benèfici di un microbiota bilanciato e sano sono:

• ·      contributo alla digestione
• ·      produzione di alcune vitamine
• ·      protezione della mucosa intestinale
• ·      funzione immunitaria

Con un’alimentazione corretta sfamiamo l’assortimento più favorevole di microrganismi perché essi svolgano queste funzioni. In assenza di un microbiota ben assortito siamo, per esempio, più vulnerabili alle infezioni da parte di batteri “cattivi”. Quando la dieta non è sufficiente a tenere sotto controllo questi batteri “cattivi”, come ad esempio il Clostridium difficile, la soluzione potrebbe essere un trapianto, quasi un trasloco! La combinazione favorevole di microrganismi di un individuo può essere trasferita nell’intestino di un’altra persona che ne sia priva: si chiama trapianto di feci. Per ora una terapia utilizzata solo in ambito di ricerca, il trapianto di feci si è rivelato efficace per risolvere infezioni da Clostridium difficile contro cui gli antibiotici erano inefficaci. A causa di questo microrganismo, negli USA ogni anno muoiono 14.000 persone. Per comprendere il valore economico di tale trattamento se diventasse di routine, si pensi che per combattere l’infezione da Clostridium difficile, particolarmente pericolosa per gli anziani e contratta di solito durante un ricovero in ospedale, in Europa si stima si spendano circa 3 miliardi di euro ogni anno (http://www.fadoi.org/allegato_news/246_1_FADOI_Clostridium_Editoriali_Epidemiologia.pdf)

Per incentivare e studiare il trapianto di feci, presso il MIT esiste una “banca della cacca” senza scopi di lucro (il progetto si chiama Open Biome) che raccoglie feci da donatori sani selezionati, e ne spedisce ai medici estratti pieni di batteri che saranno trapiantati in pazienti privi della combinazione più salutare di microrganismi intestinali.

Tornando all’alimentazione e al tema del podcast presentato qui, è importante ricordare che le cause della formazione di gas intestinali sono molteplici, e che è scorretto pensare che ci si debba astenere dai cibi ad alto contenuto di fibre per prevenire il gonfiore. Infatti, tra i cibi sconsigliati per chi soffre di meteorismo ce ne sono tanti che di fibre non ne contengono affatto, come per esempio gli insaccati, certi tipi di formaggi e i dolci.

In coda a questo post inserisco un esempio di cosa potremmo mangiare in un giorno per avvicinarci ai 25 grammi di fibra, scegliendo verdura e frutta di stagione, e considerando l’indicazione (LARN 2014) per porzione di 200 grammi di ortaggi (intesi crudi al netto degli scarti, oppure cotti) o di 80 grammi di insalata:

• Pane integrale con miele e/o marmellata 100 g, fibra c. 5,7 grammi
• Broccolo 200 g, fibra c. 6,2 grammi
• Insalata (verdura a foglia cruda) 80 g, fibra c. 1,7 grammi
• Pasta di semola 80 g, fibra c. 2,1 grammi
• Pasta integrale 80 g, fibra c. 9,2 grammi
• Mela con buccia fibra c. 2,6 grammi
• Pera sbucciata fibra c. 3,8 grammi

Fibra totale con pasta bianca: 22,1 grammi; fibra totale con pasta integrale: 29,2 grammi; con 150 g di lenticchie, che da sole apportano c. 12 grammi di fibre, sorpassiamo di parecchie unità la quantità raccomandata. Le indicazioni che si possono trarre da questo esempio sono chiare: consumando più volte a settimana prodotti confezionati con farina di frumento integrale e legumi, raggiungiamo facilmente l’obiettivo indicato dai ricercatori della nutrizione. Per quanto riguarda il meteorismo, nei prossimi post torneremo su questo tema in difesa delle fibre e del loro contributo alla nostra buona salute.

Sangue fibre e … niente sapone: lo stile di vita che porta a un microbiota intestinale florido e robusto è quello dei cacciatori-raccoglitori della Tanzania?

Jeff Leach e altri ricercatori vogliono determinare le caratteristiche dei microbi intestinali degli Hadza, una delle ultime popolazioni di cacciatori-raccogliatori in Africa. La domanda da cui la ricerca è partita è se la dieta di questa popolazione che si procura il cibo esclusivamente con la caccia e la raccolta, e il microbiota intestinale che questa dieta determina, proteggono da alcune delle malattie croniche che affliggono noi abitanti del mondo industrializzato. Il nostro modo di mangiare, così diverso da quello dei cacciatori-raccoglitori, è responsabile della nostra suscettibilità a certe malattie?

Sarah Crespi di Science interroga il giornalista Jop de Vrieze che ha seguito il lavoro di campionamento e documentazione dell’antropologo Jeff Leach, uno dei fondatori dell’“American Gut Project” (http://humanfoodproject.com/) che ha lo scopo di mappare il microbioma (cioè il complesso dei geni dei microbi, ndt) intestinale di migliaia di statunitensi. Jeff visita gli insediamenti degli Hadza che vivono in Tanzania in piccoli gruppi formati da 10 fino a 50 persone, e raccoglie campioni di feci, campioni dalle mani, e campioni “ambientali", per esempio di cibo, animali, suolo e acqua. Inoltre acquisisce informazioni sulla dieta.

Vivere come cacciatori-raccoglitori significa non praticare agricoltura e non immagazzinare scorte alimentari. Che cosa mangiano gli Hadza? La stagione influenza fortemente la composizione della dieta. Durante la stagione secca, la frutta è scarsa ma la carne è abbondante poiché in questo periodo gli animali assetati sono più facili da catturare. Ci sono poi il miele e i tuberi che sono le donne a estrarre dal terreno e, occasionalmente, i frutti raccolti nella foresta. Nella stagione umida invece la carne è più scarsa e si consumano miele e frutti della foresta. L’aspetto più interessante della dieta degli Hadza, dal punto di vista microbiologico, emerge quando si annota che tra gli alimenti consumati in grande quantità c’è anche la polpa spugnosa e secca del frutto del baobab. Questo viene posto in acqua per ottenere un porridge estremamente ricco di fibre. I bambini ne mangiano moltissimo e hanno le pance gonfie non perché denutriti ma, sembra, come conseguenza della fermentazione delle fibre contenute negli alimenti che consumano. Le fibre presumibilmente, i dati ancora non ci sono, influenzano la composizione del microbiota e la loro abbondanza è uno degli aspetti più interessanti della dieta degli Hadza. Rispetto alla dieta media americana, per esempio, gli Hadza consumano oltre 100 grammi al giorno di fibre, quando la razione giornaliera raccomandata è di circa 30 grammi al giorno mentre uno statunitense medio ne mangia meno di 20 grammi al giorno.

 Un altro aspetto della microbiologia di questi gruppi riguarda il passaggio di microrganismi da un individuo all’altro (“the social network of microbes”): poiché non esistono misure igieniche paragonabili a quelle in uso da noi (per esempio doccia e uso di sapone) le persone continuamente si trasmettono microrganismi, e tuttavia non si ammalano, perciò Leach crede che debbano trarre un beneficio da queste interazioni.

Questo gruppo di cacciatori-raccoglitori conta 1000-1100 individui, di cui circa 200 si possono considerare cacciatori-raccoglitori puri, perché ottengono il 99,95 % delle calorie da attività di caccia e raccolta. Gli altri sono più occidentalizzati anche nella dieta e consumano per esempio alimenti a base di mais e bevande alcoliche. Questi non possono essere considerati cacciatori-raccoglitori ma sono comunque molto interessanti poiché hanno gli stessi geni e vivono nello stesso ambiente dei cacciatori-raccoglitori puri dai quali si differenziano per la dieta.

E’ naturale domandarsi se il microbiota intestinale dei cacciatori-raccoglitori Hadza sia simile a quello dei nostri antenati cacciatori-raccoglitori. Essi, secondo de Vrieze, sono probabilmente la migliore approssimazione che abbiamo, considerando che vivono nello stesso luogo dei nostri primi progenitori e che hanno uno stile di vita simile, in particolare per quel che riguarda la dieta, poiché consumano molte fibre, mangiano carne secondo la disponibilità e, in generale, seguono la stagione. Questi aspetti sono comuni più o meno a tutti i cacciatori raccoglitori. Tuttavia, una volta che i progenitori lasciarono l’Africa per colonizzare il resto del mondo, la loro alimentazione e il loro comportamento si modificarono. Perciò, non si può parlare di un unico microbioma ancestrale.

Uno dei motivi che ha sollecitato questa ricerca è l’incidenza molto bassa tra gli Hadza di alcune malattie croniche molto comuni. Potrebbe esserci un legame tra questa bassa incidenza e i loro microbi intestinali, tenendo presente anche altri elementi del loro stato di salute e l’aspettativa di vita. I dati sulle patologie croniche come il cancro, le malattie cardiovascolari e altre malattie moderne sono scarsi e ci dicono che l’incidenza è molto bassa. Questa però può essere spiegata dalla bassa speranza di vita alla nascita, trentaquattro anni. In particolare, la mortalità tra i bambini è molto alta a causa della malaria e di altre cause non note. Poi ci sono gli incidenti e le ferite che si infettano, per esempio, in seguito al morso di una iena. Tenendo presente questo scenario complesso, ci sono aspetti della salute degli Hadza che possono essere messi in relazione con il microbiota intestinale, in particolare quelli riguardanti l’autoimmunità e alle allergie. La teoria dice che quando il microbiota intestinale è molto eterogeneo e bilanciato, la funzione di barriera svolta dall’intestino è particolarmente efficace e non c’è passaggio nell’organismo di quelle sostanze prodotte da batteri che possono provocare l’infiammazione cronica che è, a sua volta, responsabile di molte malattie. Il microbiota intestinale potrebbe svolgere un ruolo in questo senso. L’abbondanza di fibre nella dieta, inoltre, determina la produzione di acidi grassi a catena corta che sembra svolgano una funzione benefica di regolazione di vari processi nell’organismo. La maggiore quantità di molecole di questo tipo negli Hadza potrebbe spiegare la minore incidenza di certe malattie nella popolazione.

Riguardo alla diversificazione del microbiota negli Hadza, il loro stile di vita gli procura il contatto con una grande varietà di microbi. Per esempio durante le battute di caccia

e, in particolare, durante la macellazione, che avviene nel luogo dove l’animale è stato ucciso, i cacciatori consumano crudi alcuni organi, altre parti invece sono arrostite un po’ sul fuoco. Poi, con il contenuto fibroso dello stomaco gli uomini si sfregano le mani insanguinate. Tutte queste attività li espongono a moltissimi microbi, e Leach ha ovviamente raccolto campioni anche in questa situazione, tanto diversa microbiologicamente dalle condizioni e dai modi in cui noi manipoliamo, trasformiamo e consumiamo il nostro cibo.

Sui campioni ottenuti da Leach vari laboratori svolgeranno le analisi delle sequenze genomiche a scopo tassonomico e per identificare la funzione dei geni. I risultati saranno confrontati con i dati disponibili sul microbiota occidentale e “americano”, e con quelli del progetto “American Gut Population” che includono anche dati di persone che seguono diete estreme. Per studiare l’impatto di microbi specifici saranno svolti esperimenti utilizzando topi “germ free”, cioè cresciuti senza microbi. Inoltre, si cercherà di chiarire aspetti della comunicazione tra i microbi e il corpo [dell’ospite] studiando particolari molecole prodotte dai batteri e dall’essere umano.

Podcast ascoltabile e scaricabile da

http://www.sciencemag.org/content/343/6168/331.2.short