Il microbiota è rappresentato dall'insieme dei microrganismi che convivono, secondo differenti modalità, all'interno di un ospite. Generalmente, con il termine microbiota, si fa riferimento al microbiota umano, rappresentato da tutti i microrganismi conviventi con l'uomo anche se, in linea generale, qualsiasi microrganismo è capace di ospitare differenti specie microbiche.
I microrganismi facenti parte del microbiota possono essere differenti, la parte quantitativamente più significativa spetta ai batteri, anche se virus e funghi sono - sebbene con aliquote minori - presenti e funzionalmente attivi.
La salute del microbiota, in molti casi, è un determinante positivo per la salute dell'ospite. Nell'uomo, ad esempio, un efficiente microbiota permette una migliore digestione dei cibi e, in alcuni casi, perfino un migliore assorbimento dei farmaci. Per questo motivo, la presenza e la qualità del microbiota, rappresenta un parametro di fondamentale importanza per la salute stessa dell'uomo.
Alterazioni del microbiota
Le alterazioni del microbiota, ad esempio a seguito della perdita di una o più specie, possono avere effetti diretti sull'ospite. Le alterazioni possono essere funzionali o metaboliche. In quest'ultimo insieme, si annoverano tutte le possibile perdite dei percorsi metabolici che sono in carico al microbiota. Ad esempio, se alcuni microrganismi operano un percorso biochimico (alterazione e trasformazione di una molecola, biosintesi di una molecola oppure altri eventi biochimici) la perdita di questi microrganismi porta alla scomparsa del percorso metabolico.
Rapporti di convivenza
I singoli componenti del microbiota possono assumere, in rapporto all'ospite, differenti tipi di convivenza. Questi rapporti sono del tutto uguali a quelli osservabili in un ambiente più grande, quale ad esempio in un ecosistema, e possono essere classificati in tre tipi:
- Simbiosi, ciascuna specie ricava benefici dall'altra;
- Commensalismo, soltanto una specie ricava benefici dall'altra;
- Parassitismo, solo una specie ricava benefici, ma arreca danno all'altra.
Patogenicità del microbiota
A livello di qualsiasi organismo i rapporti tra microbiota ed ospite possono essere di differente natura. In linea genarale, l'adattamento batterico ha portato a rapporti di tipo adattivo, che non determinano conseguenze negative per l'ospite. Tuttavia, in alcune situazioni, alcuni microbi possono passare da simbiontici o commensali a opportunisti e dare inizio a episodi di infezione o comunque a stati patologici. Le patologie possono, inoltre, instaurarsi anche a seguito di introduzione di altre specie batteriche o virali - o anche specie identiche ma geneticamente differenti - solitamente non presenti nell'organismo.
Il microbiota umano staziona in uno stato di equilibrio nel quale la pressione selettiva dell'organismo, operata dalle difese immunitarie oppure da altri fattori chimico-fisici, è esattamente bilanciata dalla capacità del microbiota di adattarsi e moltiplicarsi. Quando l'organismo oppure il microbiota, aumentano la propria pressione sull'altro sistema avviene uno scompenso dell'equilibrio che può avere anche riscontri patologici.
Microbiota umano
Il microbiota umano è rappresentato dall'insieme di batteri, virus e funghi che hanno, in modo più o meno stabile, colonizzato l'organismo umano. I distretti anatomici di elezione, per la comunità batterica, sono rappresentati dalle mucose e dalla pelle. Né batteri, né virus né funghi (o i loro prodotti) sono - normalmente - presenti a livello del sangue o di organi importanti, quali quelli del sistema nervoso.
Distretti anatomici del microbioma umano. Diverse specie batteriche colonizzano altrettanto diversi distretti anatomici ponendo in essere rapporti, solitamente, di commensalismo oppure mutualismo.
Microbiota della cute
La cute, o pelle è un organo relativamente inadatto per la sopravvivenza di molti organismi. Gli strati superiori, quelli a contatto con l'esterno, sono formati da cellule morte, disidratate, del tutto inospitali per i virus e per i batteri. Soltanto pochi batteri possono colonizzare la cute in modo stabile, ad esempio Staphylococcus aureus e Propionibactericum acnes. Una eccezione al grado di "inospitalità" cutanea può essere fatta nei piccoli distretti dove si concentra una presenza di ghiandole che, attraverso il sudore, creano un microambiente idratato, con presenza di sali minerali e di alcuni nutrienti. In queste zone, infatti, la proliferazione batterica può aumentare e determinare alcuni effetti secondari tra cui, ad esempio, l'odore. Nonostante il sudore sia sterile può servire da mezzo di coltura per alcuni batteri che, in base al tipo di metabolismo, possono rilasciare molecole olfattivamente attive.
Microbiota del cavo orale
Il cavo orale, rivestito per la sua quasi interezza di mucosa, è un ambiente adatto alla crescita microbiotica. In particolare, la presenza di un ambiente umido, ricco di nutrienti e di ossigeno, facilita la crescita dei batteri aerobi obbligati o facoltativi. I sistemi di difesa naturale, presenti in questi distretti, in qualche modo regolano la crescita batterica. Ad esempio, la presenza del lisozima, un antibiotico che indebolisce la parete batterica e della lattoperossidasi controlla il numero di batteri.
Microbiota del dente
Il dente è formato da diversi tipi di tessuto; all'esterno è presente una matrice di natura minerale, di consistenza simile all'osso, molto dura. L'esterno del dente è colonizzato da differenti batteru, tra cui Streptocuccus sobrius e S. mutans che sono due specie batteriche responsabili, rispettivamente, della formazione della placca esterne e del colletto dentario. Quando la placca non è rimossa, si forma uno strato che favorisce la crescita di batteri anaerobi. La presenza di placca e di differenti colonie, porta al riversamento di alcuni prodotti di scarto metabolico, tra cui differenti acidi, nel tessuto dentale; questi eventi sono, a lungo andare, i responsabili della carie dentale.
Microbiota delle vie respiratorie
Le vie respiratorie sono un ambiente ideale per la proliferazione di batteri aerobi, poiché presentano un costante e intenso quantitativo di ossigeno. Le mucose, attraverso dei sistemi attivi, stabilizzano il numero di elementi di una colonia e intrappolano anche altre particelle potenzialmente nocive. Il muco, un liquido denso, prodotto da particolari ghiandole agisce come una sostanza che intrappola i microbi e li inattiva; la presenza di un epitelio ciliato, tipico nelle vie aeree inferiori, permette al muco di risalire per essere allontanato. I fumatori, attraverso il fumo di sigaretta, limitano la funzionalità meccanica delle cellule ciliate e, per questa ragione, sono maggiormente esposti ai rischi relativi di infezione batterica.
Microbiota delle vie riproduttive
Le vie genitali maschili sono, normalmente sterili, poiché il flusso della minzione allontana eventuali batteri. Per quanto riguarda le vie genitali femminili, invece, il microbiota è relativametne presente. Ad esempio il fungo Candida albicans è un ospite naturalmente presente nella vagina che, in condizioni normali, assume un ruolo di commensale. Normalmente, C. albicans, è "controllato" dalle difese immunitarie; quando queste vengono meno, ad esempio a seguito di terapia a base di antibiotici, C. albicans diventa un opportunista e può portare a stati patologici quali la cosiddetta candidosi e, in casi più gravi, la candidemia.
Microbiota dell'apparato gastrointestinale
L'apparato digerente, per via della sua differente contestualizzazione, è formato da diversi distretti che, relativamente alle condizioni, sono molto eterogenei. Ad esempio, lo stomaco presenta un pH molto acido, il duodeno, l'intestino tenue e l'intestino crasso sono, in condizioni crescenti, più basici. Lo stomaco, in particolare, presenta una condizione di pH molto severa e, per questa ragione, agisce da filtro per eventuali patogeni. L'unico batterio capace di crescere a pH acido è Helicobacter pylori che è causa di severe lesioni a livello della mucosa dello stomaco.
Microbiota e microbioma
Il termione microbioma è spesso utilizzato come sinonimo di microbiota. In realtà, i due termini sono molto differenti tra loro poiché il microbioma descrive esclusivamente il pool di geni che sono posseduti da tutti gli organismi in un determinato ambiente. Il microbioma umano, per questo motivo, è rappresentato dall'insieme di informazione genetica offerto dai microbi che instaurano rapporti di diverso tipo con l'uomo.
Pagine correlate
- Microbioma.
- Differenza tra microbiota e microbioma.
Evoluzionismo:
Abiogenesi,
ipotesi sull'origine della vita,
esperimento di Miller.
Biologia dei microrganismi:
Virus (
capside,
capsomero,
pericapside),
retrovirus (
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trascrittasi inversa,
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retrovirus endogeni.
Biologia della comunità microbica:
Riproduzione batterica.
Crescita batterica,
crescita diauxica,
microbiota.
Microbiologia medica:
Stafilococchi (
Staphylococcus aureus),
streptococchi (
Streptococcus pyogenes).
Clostridi (
Clostridium tetani -
tetano,
Clostridium botulinum).
Listeriosi,
salmonellosi,
legionellosi.
Corinebatteri (
Corynebacterium diphtheriae -
difterite,
Gardnerella vaginalis).
Micobatteri (
Mycobacterium tuberculosis,
Mycobacterium leprae,
Mycobacterium ulcerans).
Actinomiceti (
Actinomyces israelii). Neisseria (
Neisseria gonorrhoeae -
Gonorrea).
Enterobatteri (
Escherichia coli,
Shigella,
Salmonelle).
Helicobacter (
Helicobacter pylori).
Terreni di coltura
Virologia medica:
Coronavirus,
Ebola,
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HCV,
HEV,
HIV,
CMV.
Microbiologia degli alimenti:
Deperimento degli alimenti,
pastorizzazione.
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