La microbiologia moderna ha chiarito che il nostro organismo vive in un equilibrio dinamico con una vasta popolazione di microrganismi. Tra questi, un gruppo di particolare rilievo, sia per la salute pubblica che per la pratica clinica, è rappresentato dai batteri coliformi fecali. La comprensione del loro ruolo, del loro potenziale patogeno e del dibattito scientifico riguardante il loro rapporto con lo sviluppo fetale costituisce un tema di fondamentale importanza per la medicina contemporanea.
Il ruolo biologico e la classificazione dei coliformi fecali
Nel vastissimo gruppo dei batteri coliformi (famiglia Enterobacteriaceae) ce n'è una parte che vive normalmente nel tratto intestinale dell'uomo e in quello di altri animali a sangue caldo; il sottogruppo è classificato col nome di “coliformi fecali” poiché si manifesta in concentrazioni elevate proprio nelle feci. I coliformi fecali, analogamente agli altri coliformi, sono batteri a forma di bastoncello, sono sia aerobi che anaerobi non sporigeni e fermentano il lattosio; questa caratteristica, che determina la produzione di acidi e gas in un certo lasso di tempo e in un preciso intervallo di temperature, viene sfruttato dai biochimici per determinare se una fonte di acqua è contaminata oppure no.
Un sottogruppo specifico di questa raccolta sono i batteri coliformi fecali (o batteri fecali), il membro più comune è l'Escherichia Coli (e. Coli). Questi organismi possono essere separati dal gruppo coliforme totale per la loro capacità di crescere a temperature elevate e sono associati solo al materiale fecale degli animali a sangue caldo. Il gruppo coliforme fecale comprende tutti i batteri a forma di bastoncino che sono non sporeformanti, Gram-negativi, fermentano il lattosio in 24 ore a 44,5 °C e che possono crescere con o senza ossigeno.
L'Escherichia coli: tra simbiosi e patogenicità
L'Escherichia coli (E. coli) è un batterio che normalmente abita nei tratti digestivi degli esseri umani e di altri animali. La maggior parte delle forme di E. coli non fanno ammalare le persone; infatti, l'E. coli svolge effettivamente un ruolo importante nella digestione. Basti pensare che del batterio Escherichia coli, il più noto coliforme, in ogni grammo di feci umane se ne possono trovare da 10 a 100 milioni di individui. Tuttavia, alcuni ceppi possono trasformarsi in un pericoloso patogeno occasionale.
L'Escherichia coli può essere contratto ingerendo feci, in genere mangiando alimenti contaminati (compresa carne che non sia stata ben cotta, verdure non lavate, ecc.) o bevendo acqua contaminata. L'Escherichia coli può anche essere trasmesso da animali vivi a persone, o da persona a persona. Tra i numerosi coliformi fecali vi sono altri possibili patogeni come quelli appartenenti ai generi Enterobacter, Citrozacter, Serratia e Klebsiella (il più noto di questo genere è il Klebsiella pneumoniae).
Se il batterio fecale Escherichia coli diventa patogeno, a contatto con l’essere umano scatena un’infezione che può presentarsi con diversi sintomi a seconda della zona del corpo interessata e dal ceppo che l’ha provocata. In generale i più frequenti sintomi da infezione da Escherichia coli sono: diarrea, crampi addominali e episodi di vomito. A differenza di molti altri batteri patogeni, l'Escherichia coli può causare un'infezione anche se si ingerisce solo piccole quantità scatenando sepsi, batteriemie, uretriti, cistiti e altre infezioni potenzialmente fatali.
Indicatori biologici e sicurezza ambientale
La loro origine li rende importanti indicatori biologici della qualità dell'acqua potabile e per uso igienico; la presenza indica infatti una contaminazione da materiale fecale. Per varie ragioni le falde acquifere, gli acquedotti e le cisterne possono entrare in contatto con le acque reflue degli scarichi fognari o con quelle degli allevamenti di animali, determinando una contaminazione batterica potenzialmente molto pericolosa per la salute. L'Escherichia coli assieme agli enterococchi rappresenta il principale fattore di contaminazione fecale dell'acqua.
Per evitare possibili contatti con i microrganismi pericolosi, l'acqua potabile e per uso igienico viene costantemente monitorata con analisi ad hoc. Esistono due tecniche principali di rilevamento; il metodo MPN (acronimo di Most Probable Number) e quello delle membrane filtranti (MF). Nelle acque destinate al consumo umano e nelle acque di scarico, tuttavia, le normative vigenti hanno sostituito la ricerca dei coliformi fecali con quella di E. coli.
Il rischio infettivo in gravidanza e per il neonato
Le infezioni che in gravidanza possono essere trasmesse dalla donna al feto durante la gestazione, o dalla mamma al neonato, sono diverse e, in molti casi, possono avere effetti anche gravi sul bambino. L'Escherichia coli patogeno può essere presente nella vagina della gestante ed il bambino può infettarsi durante il parto. È molto importante che il ginecologo faccia eseguire i detti esami anche se la paziente non mostra sintomi di malattia.
Se la gestante ha una grave infezione, dovrebbe essere sottoposta ad un regime antibiotico che sia sicuro per lei e per il feto. I medici dovrebbero anche testare i batteri in relazione alla resistenza a determinati antibiotici ed utilizzare queste informazioni per formulare una prescrizione appropriata. L'Escherichia coli materna, se lasciata non trattata, può provocare sepsi neonatale (infezione del sangue del bambino). L'E. coli è anche la causa più frequente di sepsi nei neonati prematuri. La sepsi neonatale deve essere trattata tempestivamente con antibiotici. I farmaci comunemente prescritti includono ampicillina e gentamicina. Se la sepsi è grave o non viene trattata, può portare alla meningite, un'infezione delle membrane che circondano il cervello ed il midollo spinale.
Il dibattito scientifico sul microbioma fetale
Un nuovo studio ha confutato le affermazioni scientifiche secondo le quali i neonati ospiterebbero batteri quando ancora sono all’interno dell’utero. La ricerca ha rivelato lacune nel concetto di microbioma fetale, giungendo alla conclusione che i batteri individuati nei tessuti fetali provengono da campioni contaminati prelevati dall’utero. Dopo aver valutato i possibili meccanismi attraverso cui il feto potrebbe interagire con i microrganismi, il gruppo di ricerca ha scoperto che un feto umano sano è, di fatto, sterile.
L'importanza del microbiota - Unomattina - 21/09/2023
Gli autori dello studio riferiscono che «l’esistenza di popolazioni microbiche vive e che si riproducono in tessuti fetali sani non è compatibile con i concetti fondamentali dell’immunologia, della microbiologia clinica e della derivazione di mammiferi privi di germi». Sapere che il feto è all’interno di un ambiente sterile conferma il verificarsi della colonizzazione batterica durante la nascita e nelle fasi immediatamente successive.
Tuttavia, il tema rimane complesso. Alcuni studi hanno evidenziato che le cellule immunitarie compaiono nell’intestino del feto in via di sviluppo entro la tredicesima settimana di gestazione. In questa fase le cellule T di memoria (linfociti T) sono abbondanti e in grado di attivare la risposta infiammatoria nei confronti di antigeni estranei all’organismo. I ricercatori si sono concentrati sui batteri fetali isolati dalle co-colture di monociti; i dati ottenuti offrono una potenziale spiegazione per la sopravvivenza di M. luteus nell’intestino fetale, suggerendo che le cellule immunitarie intestinali fetali sono in grado di attivare percorsi infiammatori in risposta ai batteri.
Il microbiota e la modalità del parto
Quando il neonato viene alla luce con parto naturale il suo organismo si arricchisce di probiotici, mentre il parto cesareo può danneggiare il microbiota, in quanto impedisce il contatto tra le mucose materne, ricche di batteri buoni, e l’organismo del neonato che è ancora “sterile”. Il microbiota intestinale è un universo costituito da miliardi di microrganismi come batteri, protozoi, funghi e virus che vivono nel corpo. È un organo batterico vero e proprio, robusto ma anche fragile, con funzioni metaboliche e di difesa che sono determinanti per programmare il futuro biologico di un individuo, specialmente nelle prime epoche di vita.
Secondo l’esperto, se si sballa il microbiota nelle primissime settimane di vita, si verificano dei cambiamenti anche nel sistema di difese naturali dell’organismo, che diviene meno efficiente. Un bambino con disbiosi è predisposto a malattie allergiche, autoimmuni e metaboliche. È importante che, dopo la nascita, si favorisca lo sviluppo di un microbiota sano. Più avanti è possibile arricchire il microbiota intestinale attraverso biomodulatori probiotici e prebiotici. I primi sono i batteri buoni normalmente presenti nel microbiota. I prebiotici sono sostanze che nutrono i probiotici stessi, rinforzandoli. Si trovano in frutta fresca e ortaggi, quindi è importante che il bambino, avviato lo svezzamento, li assuma regolarmente con l’alimentazione.