La Metabolomica analizza in modo completo le entità metaboliche, ovvero i metaboliti delle reazioni biochimiche di un sistema biologico cellulare sotto l’influenza di fattori intrinseci ed estrinseci come: malattie, scelte alimentari e di stile di vita, farmaci e agenti pericolosi.
L’analisi metabolomica non solo permette di identificare i cambiamenti biochimici, anche precoci, associati all’uso di farmaci o all’esposizione ad inquinanti, ma anche quelli che sono spia di situazioni patologiche ancora asintomatiche.
Le applicazioni della metabolomica riguardano diversi campi, più o meno strettamente collegati alla pratica clinica. Il settore in cui la metabolomica ha riscontrato maggior successo e utilità è quello della prevenzione e prognosi di patologie multifattoriali, in cui è necessaria la descrizione metabolica di un fenotipo specifico.
Robin Mesnage, coautore dello studio:” Impatti dell’esposizione alimentare ai pesticidi sul metabolismo del microbioma fecale nei gemelli adulti”, pubblicato su Environmental Health nello scorso maggio, ci spiega come le abitudini alimentari abbiano una profonda influenza sull’attività metabolica dei microrganismi che popolano l’intestino che, a loro volta, influenzano la salute. Sono state sollevate preoccupazioni sul fatto che il consumo di alimenti contaminati da pesticidi possa contribuire allo sviluppo di malattie croniche colpendo il microbioma intestinale (insieme di batteri, virus, funghi e protozoi che popolano il nostro intestino).
E’ stata eseguita la prima indagine di biomonitoraggio dei pesticidi sulla popolazione britannica e successivamente sono stati utilizzati i risultati per eseguire il primo studio di associazione dei pesticidi sulla composizione e la funzione del microbioma intestinale.
Si è valutato se le abitudini alimentari, la posizione geografica e l’ambiente rurale o urbano siano associati all’escrezione urinaria di residui di pesticidi.
La Metagenomica (scienza che studia le sequenze del DNA) e la Metabolomica sono state usate per la valutazione della composizione e dell’attività metabolica del microbiota fecale; attraverso l’analisi metabolomica delle urine si è valutato se l’escrezione urinaria di pesticidi fosse anche associata a cambiamenti fisiologici.
Lo studio ha dimostrato come residui di insetticidi piretroidi e/o organofosforici (veleni neurotossici che depolarizzando la membrana del neurone impediscono la trasmissione dell’impulso nervoso) sono stati trovati in tutti i campioni di urina, mentre l’erbicida glifosato (erbicida totale non selettivo) è stato trovato nel 53% degli individui.
I questionari sulla frequenza di consumo degli alimenti hanno mostrato che i residui di organofosfati erano più elevati in associazione ad un aumento del consumo di frutta e verdura. Sono state rilevate in totale 34 corrispondenze tra le concentrazioni di residui di pesticidi e quelle dei metaboliti fecali.
L’esposizione umana ai pesticidi è stata collegata a una varietà di malattie innescate da intossicazione acuta, esposizioni professionali o vicinanza residenziale alle applicazioni di pesticidi. È fortemente dibattuto se i bassi livelli tipici di esposizione ai pesticidi derivanti dall’uso alimentare e domestico possano contribuire allo sviluppo della malattia. Tuttavia, gli effetti avversi dell’esposizione cronica durante periodi vulnerabili come la gravidanza sono ben noti per alcuni insetticidi, come organofosfati, DDT e piretroidi.
Il consumo di frutta e verdura coltivata in modo convenzionale porta a una maggiore ingestione di pesticidi con conseguenze sconosciute sulla salute a lungo termine. I risultati dell’analisi evidenziano la necessità di futuri studi di intervento dietetico per comprendere gli effetti dell’esposizione ai pesticidi sul microbioma intestinale e le possibili conseguenze sulla salute.
Ciò vale anche per le conseguenze dell’esposizione ai pesticidi sul microbiota intestinale, che sono interessanti grazie al vasto repertorio enzimatico ospitato dai microrganismi intestinali che conferisce loro la capacità di modificare la tossicità delle sostanze chimiche. In alcuni casi, la tossicità degli xenobiotici può essere aumentata dopo la modifica chimica diretta da parte del microbioma intestinale.
Ciò è stato collegato a una varietà di effetti sulla salute a livello locale nell’intestino, come danni intestinali e diarrea grave, ma anche in siti di organi distanti, come la tossicità renale indotta dalla melamina. Gli xenobiotici possono anche influenzare indirettamente la salute umana modificando la composizione del microbioma intestinale, diminuendo gli effetti protettivi di alcuni batteri o modulando la produzione di metaboliti batterici.
Le abitudini alimentari hanno una profonda influenza sull’attività metabolica delle specie microbiche intestinali e sulla loro influenza sul metabolismo umano. I modelli dietetici sani sono fortemente associati ai profili del microbiota intestinale noti per essere marker di salute cardiometabolici. Il microbioma intestinale risponde rapidamente ai cambiamenti nella dieta; il consumo di alimenti prevalentemente di origine animale provoca un aumento della secrezione di acidi biliari per far fronte alla maggiore assunzione di grassi e questo seleziona i batteri resistenti agli acidi biliari. Al contrario, l’assunzione di alimenti in prevalenza vegetale favorisce i batteri che possono utilizzare i polisaccaridi vegetali. Questo modula la capacità dei batteri intestinali di sintetizzare vitamine e cofattori. Sebbene gli effetti dei macronutrienti sul metabolismo dei batteri intestinali siano sempre più studiati, poco si sa sugli effetti di possibili contaminanti come i pesticidi.
In conclusione, sebbene il consumo di frutta e verdura abbia benefici per la salute noti, se questi vengono coltivati in modo convenzionale si verifica una maggiore ingestione di pesticidi con conseguenze sconosciute sulla salute a lungo termine.
Dal suddetto studio si evince che le persone che consumano regolarmente prodotti biologici presentano valori di indice di un’alimentazione sana più elevati, anche se, con ogni probabilità, altre scelte di stile di vita sono fattori che contribuiscono.
Lo studio rappresenta la prima prova di un’associazione tra l’escrezione di pesticidi (a livelli ambientali di esposizione nella popolazione del Regno Unito) e i cambiamenti nel metabolismo del microbioma intestinale.
I risultati evidenziano la necessità di futuri studi interventistici dietetici per comprendere l’impatto dell’esposizione ai pesticidi sulla composizione e la funzione del microbioma intestinale e le sue implicazioni sulla salute.
FONTI BIBLIOGRAFICHE
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9063241/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128243152001081?via=ihub
