Scoperte proteine dei batteri intestinali che influenzano gli ormoni, il metabolismo e la salute delle ossa

L'intestino umano ospita migliaia di miliardi di microrganismi che producono sostanze in grado di regolare il funzionamento di tutti gli organi del corpo attraverso il flusso sanguigno e il sistema nervoso intestinale. Tuttavia, si sa ancora poco sugli effetti della maggior parte dei batteri che compongono il nostro microbioma.

Ora, un team internazionale di scienziati guidato dall'Università di Copenaghen ha identificato un ceppo comune del batterio che potrebbe aprire la strada a una classe di farmaci completamente nuova. Lo studio, intitolato "Polypeptides produced by common bacteria in the human gut improve metabolism in rodents", è pubblicato sulla rivista Nature Microbiology.

Questo batterio produce due molecole proteiche in qualche modo simili all'ormone irisina. L'irisina viene rilasciata dai muscoli durante l'attività fisica e svolge un ruolo nel metabolismo dei grassi.

Le proteine di segnalazione scoperte si chiamano RORDEP1 e RORDEP2. Influenzano l'equilibrio ormonale dell'organismo, così come il peso, la densità ossea e i livelli di zucchero nel sangue.

"Abbiamo scoperto che il numero di batteri che producono RORDEP può variare da persona a persona fino a 100.000 volte e che le persone con livelli elevati di questi batteri tendono ad avere un peso corporeo inferiore", afferma Yong Fan, professore associato presso il Center for Basic Metabolism Research della Novo Nordic Foundation e autore principale dello studio.

Regolazione del peso e della glicemia

Nello studio, i ricercatori descrivono come le proteine RORDEP aumentino i livelli di ormoni prodotti dall'organismo, come GLP-1 e PYY, che contribuiscono a regolare l'appetito e i livelli di glucosio, nonché l'insulina, necessaria per mantenere stabili i livelli di glicemia. Allo stesso tempo, le proteine RORDEP sopprimono l'ormone GIP, che può contribuire all'aumento di peso. Inoltre, queste proteine favoriscono direttamente la combustione dei grassi.

"Negli esperimenti condotti su ratti e topi a cui sono stati iniettati batteri produttori di RORDEP o le proteine RORDEP stesse, abbiamo osservato un minore aumento di peso e livelli di glicemia più bassi, oltre a un aumento della densità ossea. Questo è entusiasmante perché è la prima volta che abbiamo mappato i batteri intestinali che alterano la nostra composizione ormonale", afferma Yong Fan.

Un cambio di paradigma nel trattamento delle malattie croniche

La ricerca sul ruolo dei batteri intestinali nella salute umana ha portato due anni fa gli scienziati dell'Università di Copenaghen a fondare l'azienda biotecnologica GutCRINE, con il supporto finanziario dell'università.

I primi studi clinici sono già iniziati. Uno studio sta somministrando a partecipanti sani batteri vivi che producono RORDEP per studiarne gli effetti sulla biologia umana. Un altro studio sta esaminando l'effetto della proteina RORDEP1.

"Stiamo ora traducendo la ricerca di base in studi clinici per scoprire se i batteri che producono RORDEP o le proteine RORDEP stesse, in forma naturale o chimicamente modificata, potrebbero costituire la base per una nuova classe di farmaci biologici noti come farmacobiotici", afferma il professor Oluf Pedersen dell'Università di Copenaghen, responsabile del progetto e autore principale dello studio.

Aggiunge:

"Guardando al futuro, tra 10 e 15 anni, puntiamo a testare il potenziale dei batteri produttori di RORDEP sia per la prevenzione che per il trattamento. Vogliamo scoprire se possono diventare probiotici di nuova generazione utilizzati come integratori alimentari per prevenire malattie croniche comuni e se le proteine RORDEP in forma modificata possono essere sviluppate in futuri farmaci per malattie cardiovascolari, obesità, diabete e osteoporosi."

Lo studio è stato condotto in collaborazione con scienziati dell'Università di Copenaghen, dell'ospedale Herlev Gentofte, dell'ospedale universitario Zealand, della Novo Nordisk A/S, dell'Università tecnica della Danimarca, dello Steno Diabetes Centre e dell'Università medica di Chongqing (Cina).