Ecco lo stupefacente paesaggio microbico sulla lingua umana (VIDEO)

Con lo studio “Spatial Ecology of the Human Tongue Dorsum Microbiome”, pubblicato su Cell Reports da Steven Wilbert (Department of Biology and Biological Engineering, California Institute of Technology e Forsyth Institute dell’Harvard School of Dental Medicine), Jessica Mark Welch (Josephine Bay Paul Center for Comparative Molecular Biology e Evolution, Marine Biological Laboratory MBL - Woods Hole dell’università di Chicago) e Gary Borisy (Forsyth Institute), per la prima volta, i ricercatori hanno sviluppato immagini ad alta risoluzione delle comunità microbiche sulla lingua umana. Immagini che rivelano che «I biofilm microbici sulla superficie della lingua hanno un'organizzazione spaziale complessa e altamente strutturata». Borisy spiega che «Dall'analisi dettagliata della struttura, possiamo dedurre i principi della crescita e dell'organizzazione della comunità [microbica. I batteri sulla lingua sono molto più di un semplice ammucchiamento random. Sono più come un organo del nostro corpo». La Mark Welch aggiunge: «Stiamo guardando alla bocca come a un paesaggio microbico, nel quale diverse comunità batteriche occupano diversi tipi di habitat. La lingua è particolarmente importante perché ospita un grande serbatoio di microbi ed in medicina è un punto di riferimento tradizionale. "Mostrami la lingua" è una delle prime cose che ci dice un medico». I due ricercatori hanno utilizzato una tecnica di imaging chiamata Combinatorial Labelling e Spectral Imaging - Fluorescence in situ Hybridization (CLASI-FISH), che è stata sviluppata negli ultimi 10 anni nel laboratorio di Borisy a al MBL e sottolineano che «Questa strategia espande notevolmente il numero di diversi tipi di microbi che possono essere identificati e localizzati contemporaneamente in un singolo campo visivo». Borisy evidenzia che «Il nostro studio è nuovo perché nessuno prima era stato in grado di vedere il biofilm sulla lingua in un modo che distingue tutti i diversi batteri, in modo che possiamo vedere come si organizzano da soli». La Mark Welch conferma: «Pensiamo che imparare chi sta accanto a chi ci aiuterà a capire come funzionano queste comunità». Lo studio ha identificato 17 generi batterici che erano abbondanti sulla lingua e presenti in oltre l'80% dei campioni prelevati da 21 individui sani. Tutti i campioni contenevano batteri organizzati in “consorzi”, cioè biofilm multistrato strutturalmente complessi e batteri liberi e batteri legati alle cellule epiteliali ospiti. «La cosa sorprendente è che abbiamo osservato gli stessi [consorzi] microbici sulla lingua di ogni persona che abbiamo testato – fa notare la Mark Welch - Questi consorzi contengono cellule abbondanti di tre generi - Actinomyces , Rothia e Streptococcus – disposte strutturalmente in modo simile». Questi risultati suggeriscono un modello su come viene generata la struttura della comunità microbica nelle nostre lingue: «Prima, le cellule batteriche si attaccano all'epitelio della superficie della lingua singolarmente o in piccoli gruppi. Durante la crescita della popolazione, diversi taxa si spingono l'un l'altro e proliferano più rapidamente in microambienti che supportano i loro bisogni fisiologici. Questa crescita differenziale si traduce nell'organizzazione del mosaico di patch osservato nelle strutture più grandi e più mature sulla lingua». Anche se la funzione del microbioma orale non sia ancora stata compresa, le immagini hanno anche rivelato la presenza di diversi generi in grado di ridurre i nitrati nella saliva, una trasformazione metabolica che è probabilmente importante per la salute umana ma non codificata dal genoma umano. Il laboratorio della Mark Welch ha esteso la tecnologia CLASI-FISH per realizzare immagini di una varietà di comunità microbiche: nei pazienti con cancro al colon; negli organismi marini, compresa la seppia; nei rifiuti e nelle microlastiche che galleggiano in mare. Borisy e la Mark Welch avevano precedentemente collaborato a realizzare l’imagining delle strutture microbiche presenti nella placca dentale e un modello del microbioma intestinale umano.