La gravidanza è un momento straordinario: il corpo della madre si trasforma lentamente, plasmando il futuro bambino cellula dopo cellula, proprio come un abile scultore modella l'argilla. Ma se fosse un’opera a quattro mani?
A contribuire silenziosamente a questa costruzione è il microbiota materno, l'insieme dei batteri intestinali che, oltre a supportare la salute della madre, influenza anche lo sviluppo del feto. Sappiamo già che il microbiota gioca un ruolo chiave nel modellare il sistema immunitario e nervoso del bambino prima ancora della nascita.
Ora, un gruppo di ricercatrici e ricercatori dell’ospedale Brigham and Women’s e dell’Università dell’Iowa ha scoperto che le comunità batteriche intestinali materne influenzano anche lo sviluppo delle cellule staminali del feto, aumentando la neurogenesi e la produzione di cellule staminali intestinali nei cuccioli di topo.
Lo studio, pubblicato su Cell Stem Cell, apre nuove prospettive su come la salute materna possa incidere sulle capacità rigenerative e sulla resistenza alle malattie nei neonati.
Le funzioni del microbiota materno
Il nostro intestino è popolato da oltre 100 trilioni di batteri, un numero dieci volte superiore a quello delle nostre cellule. Questo ecosistema, noto come microbiota intestinale, è così vasto che il suo DNA complessivo supera di 150 volte il nostro genoma umano. Un vero e proprio super-organismo che contribuisce non solo alla digestione, ma anche alla sintesi di vitamine (come la B12 e la K), alla regolazione del sistema immunitario e alla produzione di metaboliti che influenzano funzioni chiave dell’organismo.
Negli ultimi decenni, diversi studi hanno dimostrato che il microbiota intestinale materno non è solo un "ospite", ma un attore attivo nella crescita del feto. Già nel 2020, uno studio pubblicato su Scientific Reports aveva dimostrato che la somministrazione di specifici probiotici a madri di topo gravide poteva migliorare lo sviluppo cerebrale e ridurre la neuroinfiammazione nei piccoli, suggerendo un legame diretto tra microbiota e funzione cerebrale. Nel 2022, uno studio pubblicato su Cell ha evidenziato che il trasferimento di batteri materni durante la nascita influenza profondamente lo sviluppo immunitario e cognitivo del neonato. Altri studi successivi hanno confermato che alcune specie batteriche possono persino alterare lo sviluppo cerebrale, modulando la produzione di neurotrasmettitori come il GABA e la serotonina.
L'influenza del microbiota sulle cellule staminali
Un recente studio ha ampliato ancora di più il ruolo del microbiota, suggerendo che questo può influenzare persino il destino delle cellule staminali del feto. La scoperta è di un team di ricerca dell’ospedale Brigham and Women’s e dell’Università dell’Iowa, che ha somministrato a madri di topo un batterio probiotico, Akkermansia muciniphila (Am), noto per i suoi effetti benefici sul metabolismo e sulla barriera intestinale.
Le ricercatrici e i ricercatori hanno analizzato le cellule staminali dei cuccioli, scoprendo che quelli nati da madri esposte a Am presentavano una maggiore neurogenesi (formazione di nuovi neuroni) e un numero più alto di cellule staminali intestinali rispetto ai topi di controllo.
Per escludere che questi effetti fossero dovuti al latte materno o all’ambiente post-nascita, alcuni cuccioli sono stati affidati a madri che non erano state esposte ad Am. Le loro caratteristiche sono rimaste invariate, confermando che l’influenza del microbiota materno avviene direttamente nell'utero, durante la gestazione.
L'influenza dei batteri dura tutta la vita?
L'influenza del microbiota sulle cellule staminali non si limita alle prime fasi di vita.
A due mesi di età, i topi nati da madri con Am hanno mostrato un comportamento più esplorativo e meno ansioso rispetto ai topi di controllo. I metaboliti prodotti dal microbiota intestinale possono infatti attraversare la barriera ematoencefalica e influenzare il cervello, con effetti diretti sulla produzione di cortisolo o neurotrasmettitori come serotonina e dopamina, e quindi sull'umore e il comportamento.
A dieci mesi di età (equivalente alla mezza età umana), le ricercatrici e i ricercatori hanno scoperto che i benefici sulla neurogenesi e sulle cellule staminali intestinali erano ancora presenti.
In particolare, quando i topi sono stati esposti a una colite sperimentale, quelli nati da madri con Am hanno mostrato una maggiore capacità di rigenerazione intestinale e un recupero più rapido rispetto ai controlli.
I metaboliti batterici proteggono il feto
Analisi metagenomiche e metabolomiche hanno rivelato che le madri esposte ad Am presentavano un aumento degli acidi grassi a catena corta o SCFA nel sangue, che possono attraversare la placenta e influenzare direttamente lo sviluppo fetale. Questi metaboliti batterici hanno effetti benefici sulla salute dell’intestino, influenzano il sistema immunitario e modulano la neuroinfiammazione.
La via di segnalazione chiave coinvolta sembra essere mTOR (mammalian target of rapamycin), un regolatore centrale della crescita cellulare e del metabolismo. Bloccando questa via nei topi gravidi, gli effetti benefici del microbiota materno sulle cellule staminali dei piccoli scomparivano.
Le implicazioni per l'uomo
Queste scoperte aprono la strada a nuove domande: se i batteri influenzano così profondamente lo sviluppo fetale nei topi, potrebbero avere un impatto simile anche nell’essere umano?
Se i risultati saranno confermati, potrebbero portare a nuove strategie per migliorare la salute neonatale attraverso interventi mirati sul microbiota materno. Il prossimo passo sarà testare se il trapianto di microbiota da madri umane esposte a probiotici in modelli animali germ-free (privi cioè di un microbiota proprio) possa riprodurre gli stessi effetti.
Questa ricerca conferma ancora una volta che il microbiota non è un semplice 'ospite', ma un regista silenzioso dello sviluppo umano, con un impatto che inizia molto prima della nascita e ci accompagna per tutta la vita.