Il microbiota intestinale può influenzare positivamente la sopravvivenza degli uccelli selvatici

Una ricerca ha evidenziato che la sopravvivenza degli uccelli selvatici è influenzata positivamente dal microbiota intestinale.
Il microbiota è l’insieme dei microrganismi che vivono nell’intestino di un individuo animale, o umano. Il termine microbioma, spesso impropriamente usato come sinonimo del precedente, è invece il genoma complessivo della stessa popolazione batterica, quindi un insieme di geni detenuto da individui di specie differenti, che costituiscono il microbiota. Si evidenzia così una complementarietà tra i due termini, il cui significato è però differente

Gli studi sul microbiota sono partiti in ambito umano poco più di dieci anni fa, quando alcuni ospedali si trovarono a dover fronteggiare, attraverso i loro comitati etici, la richiesta di qualche paziente di essere sottoposto a una pratica della medicina cinese, che alcune persone sostenevano facesse miracoli, che la scienza ufficiale però non riconosceva: il trapianto di feci, provenienti da un individuo sano, verso un individuo malato. I comitati etici di alcuni ospedali la consideravano una cura compassionevole (cioè probabilmente inutile), ma in alcuni casi fu autorizzata.

Già nei decenni passati c’era l’abitudine di aiutare la cura di disturbi infettivi gastrointestinali, tramite la somministrazione di fermenti lattici (batteri lattici). Quanto è avvenuto più di recente è, invece, uno studio più approfondito della flora batterica, che si sviluppa all’interno di individui sani.
Un analogo filone di studi, che ha riguardato i terreni agricoli, nella zona d’interfaccia con il sistema radicale della pianta, ha finito per acquisire lo stesso tipo di terminologia e di approccio.

Nei terreni agricoli lo squilibrio della flora microbica, in prossimità delle radici, determina una minore fertilità, che si trascina per anni e che è spesso riconducibile all’aver effettuato interventi meccanici (arature, ecc.), in pieno campo, in presenza di condizioni pedo-climatiche avverse (es. calda-fredda), a cui conseguono prolungate alterazioni dei cicli degli elementi nutritivi delle piante, come conseguenza dell’alterazione dei cicli dei microrganismi che vivono nel terreno e, in definitiva, il determinarsi di una minore fertilità naturale del terreno.

Sia nel caso dell’intestino umano che del terreno si può quindi avere necessità di ricreare una situazione di equilibrio della flora microbica, intesa come insieme di popolazioni in una condizione di equilibrio (microbiota), o come pool genico complessivo delle stessa (=microbioma).

Alcuni studi sull’uomo riconoscono, ormai, alla flora batterica intestinale non equilibrata la responsabilità di influenzare, in varia misura, il verificarsi di varie malattie. E quindi viene anche riconosciuto un rilievo al riequilibrio del microbiota, per mantenere buone condizioni di salute e in alcuni casi curare malattie, incluso, secondo alcuni studi recenti, alcune malattie neurologiche.

Dall’iniziale ‘trapianto’ di feci da un intestino a un altro, o anche somministrazione di pillole a base di feci, estratte da un individuo sano, le cure mediche basate sul ripristino del microbiota si sono, col tempo, evolute verso la realizzazione di idonei pro-biotici, costituiti da microrganismi delle specie tipicamente presenti in un intestino sano. Sono stati realizzati pro-biotici per bambini dei paesi in via di sviluppo, per gli anziani malati e anche pro-biotici per bilanciare la flora batterica del terreno agricolo, al fine di favorire l’umificazione dei residui organici.

Uno studio condotto di recente presso il Collegio universitario di Cork (Irlanda), in collaborazione con l’Università dell’East Anglia (UK) e altri centri di ricerca irlandesi ha valutato gli effetti dello sviluppo di un microbiota equilibrato sulla salute di esemplari di cinciallegra (Parus major), un uccello selvatico, di cui alcuni individui, negli esperimenti compiuti, sono stati nutriti con Lactobacillus kimchicus, un batterio utile, prelevato dal microbiota intestinale di esemplari nidificanti nel 2020 e che è stato poi coltivato in grande quantità.

A partire dalle colonie di Lactobacillus kimchicus coltivate è stata realizzata una polvere liofilizzata, che, nell’esperimento di seguito esposto, è stata mescolata alla razione alimentare delle cinciallegre, costituita di vermi della farina, che erano stati somministrati in piccole mangiatoie, poste fuori dai nidi di uccelli, che vivevano nella zona interessata dall’esperimento, una località boschiva dell’West-Cork (Irlanda). Gli uccelli genitori utilizzarono, poi, tale miscuglio per nutrire la loro prole all’interno dei nidi.

Seguendo lo schema sperimentale, che era stato predisposto, gli uccelli viventi in un gruppo di nidi ricevette vermi della farina rivestiti con batteri Lactobacillus kimchicus liofilizzati; mentre presso un secondo gruppo di nidi di cinciallegra furono resi disponibili vermi della farina non trattati con il Lactobacillus.

In varie fasi del periodo di nidificazione, i ricercatori hanno poi misurato il peso degli uccelli nidificanti e hanno raccolto campioni di feci, per esaminarne il microbiota che, in corrispondenza, si sviluppava nell’intestino.
Fu così scoperto che gli uccelli nutriti, aggiungendo Lactobacillus alla loro abituale razione alimentare, avevano differenziato la flora batterica intestinale, durante il loro periodo di crescita e a ciò era conseguito un accrescimento più vigoroso, con raggiungimento di un peso finale maggiore, rispetto a quello del gruppo di controllo, nutrito con vermi della farina, non pre-trattati con lattobacilli.

L’autore principale, il dottor Shane Somers, ha condotto questo studio come parte del suo dottorato di ricerca presso la School of BEES e presso l’APC Microbiome Ireland, dell’Università di Cork. Egli, riguardo questi aspetti, ha riferito: ‘Mentre gli studi di laboratorio hanno dimostrato che il microbioma può influenzare la salute dei roditori e degli esseri umani, pochissimi hanno esaminato il microbioma degli (altri) animali selvatici’.

La coautrice dello studio, dott.ssa Gabrielle Davidson, della Scuola di scienze biologiche dell’Università dell’East Anglia ha dichiarato: ‘Sappiamo davvero poco sull'importanza dei microbiomi intestinali negli animali selvatici, in particolare è difficile eseguire studi controllati, senza alterare involontariamente i microbiomi naturali’.
‘Il nostro studio è il primo non solo a coltivare un batterio intestinale presente in natura negli uccelli selvatici, ma anche a somministrarlo in natura per mostrare una relazione causale diretta tra il Lactobacillus kimchicus e il peso del pulcino’.

Ella si è quindi mostrata ottimista rispetto a un possibile ruolo, dell’integrazione artificiale della razione alimentare di uccelli selvatici, nel determinare un aumento delle possibilità di sopravvivenza dell’avifauna selvatica e quindi di mantenimento della biodiversità aviaria: ‘Mentre le attività umane continuano a sconvolgere l’ambiente, gli animali devono affrontare sfide crescenti, ha riferito Gabrielle Davidson, per poi concludere dicendo:‘La nostra ricerca suggerisce che il ripristino dei microbi intestinali essenziali potrebbe svolgere un ruolo chiave nell’aiutare la fauna selvatica ad adattarsi e sopravvivere. I pro-biotici potrebbero diventare uno strumento importante per la conservazione della fauna selvatica in futuro’.

Su tali questioni il dottor Somers evidenzia: ‘Le calorie in natura sono difficili da ottenere, molto più difficili, ad esempio, che per gli esseri umani nella società contemporanea. Ciò significa che qualsiasi vantaggio che un individuo può ottenere sarà importante per la sua sopravvivenza’.
‘I nostri risultati sono significativi perché dimostrano che il microbioma intestinale può dare al suo ospite un probabile vantaggio di sopravvivenza in natura’.

Il professor John Quinn, della School of BEES, ha dichiarato: ‘Coltivare batteri dagli ospiti è molto difficile. La maggior parte dei pro-biotici utilizzati sono standardizzati e non necessariamente adattati all’animale a cui vengono somministrati. Questo studio è diverso perché abbiamo isolato il ceppo direttamente dalle feci degli uccelli selvatici e glielo abbiamo restituito’.
‘Il motivo per cui il ceppo che abbiamo isolato e coltivato sia benefico non è chiaro, ma la nostra analisi suggerisce che molto probabilmente è legato al metabolismo dei carboidrati e delle proteine’.

Il professor Paul Ross, direttore di APC Microbiome Ireland, ha indicato a riguardo: ‘Il Lactobacillus kimchicus è stato isolato da un uccello selvatico nel laboratorio della professoressa Catherine Stanton, presso il Teagasc Moorepark Food Research Centre, dove è stato completamente caratterizzato e preparato per lo studio’.

Lo studio è stato pubblicato negli Atti dell’Accademia nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d’America (PNAS) tramite un articolo intitolato: ‘La manipolazione di un ceppo microbico nativo dell'ospite compensa la bassa diversità microbica aumentando l'aumento di peso in una popolazione di uccelli selvatici’.
‘Questa pubblicazione’, come ha riferito il professor Ross, ‘è significativa in quanto è un esempio molto raro della capacità di manipolare positivamente il microbioma intestinale di un animale in natura’.

Il team che ha sviluppato questa ricerca era composto anche da ricercatori della School of Biological, Earth and Environmental Sciences (BEES) dell'UCC, del Teagasc Moorepark Food Research Centre, dell'APC Microbiome Ireland, un centro di ricerca avente sede presso l'Università di Cork, in collaborazione con l'Università dell'East-Anglia e il Co-Centro per il Clima, Biodiversità e Acqua presso il Trinity College di Dublino.