I tuoi geni possono influenzare il microbioma intestinale degli altri?

Un nuovo studio rileva che le comunità microbiche che compongono il tratto gastrointestinale dei ratti sono modellate dai geni dei loro partner sociali. I risultati potrebbero avere implicazioni per la salute umana.

Il microbioma intestinale — composto da trilioni di microbi nel tratto digerente — è fondamentale per la digestione e la salute generale.

Dieta e farmaci plasmano questi ecosistemi microbici, ma il contributo genetico è stato più difficile da stabilire.

Ora, un nuovo studio sui ratti — un organismo modello per comprendere l’intestino umano — ha scoperto che la composizione del microbioma intestinale del ratto è plasmata non solo dai geni del ratto, ma anche dai geni di coloro con cui convive.

La scoperta rivela un modo nuovo in cui geni e interazioni sociali si intrecciano: attraverso lo scambio di microbi intestinali commensali che si muovono tra individui.

I risultati potrebbero aiutare a far luce su come geni e microbioma interagiscono nelle malattie umane.

Lo studio, guidato da ricercatori dell’Università della California San Diego e del Centre for Genomic Regulation di Barcellona, è stato pubblicato il 18 dicembre 2025 su Nature Communications.

Negli esseri umani, solo due geni sono stati collegati in modo affidabile ai batteri intestinali: il gene della lattasi, che influenza i microbi che digeriscono il latte e determina se gli adulti possono digerire il latte, e il gene del gruppo sanguigno ABO, che colpisce i microrganismi tramite meccanismi sconosciuti. Probabilmente esistono più associazioni genico-microbi, ma sono state difficili da distinguere.

Per comprendere meglio come i geni plasmino il microbioma, i ricercatori si sono rivolti ai ratti, che condividono molte caratteristiche della biologia dei mammiferi, ma possono essere allevati in condizioni controllate.

“Le cose che vivono nel loro intestino sono simili ma non identiche”, ha detto il coautore Abraham Palmer, professore e vicepresidente per la ricerca di base nel Dipartimento di Psichiatria della UC San Diego School of Medicine.

La combinazione di dati genetici e microbiomi di 4.000 ratti geneticamente unici — provenienti da quattro coorti ospitate in diverse strutture negli Stati Uniti — ha permesso ai ricercatori di testare quali effetti genetici si sono mantenuti in ambienti distinti.

“Eravamo interessati a sapere se la variabilità genetica di quegli animali avrebbe influenzato ciò che viveva nel loro intestino,” ha detto Palmer.

“Questa è stata una bella opportunità perché gli animali mangiano tutti lo stesso cibo, quindi non dobbiamo preoccuparci che i geni influenzino il loro microbioma attraverso le scelte alimentari, ad esempio. È un sistema molto più semplice.”

Il team ha identificato tre regioni genetiche che hanno influenzato costantemente i batteri intestinali nonostante le differenze nelle condizioni di allevamento tra le quattro coorti.

Il legame più forte era tra lo St6galnac1, un gene che aggiunge molecole di zucchero al muco intestinale, e l’abbondanza di Paraprevotella, un batterio che si nutre di questi zuccheri. È stato riscontrato in tutte e quattro le coorti.

Una seconda regione, contenente diversi geni che formano lo strato protettivo di muco, è correlata ai batteri Firmicutes.

Una terza regione includeva Pip, un gene che codifica un peptide antibatterico, ed era associato a Muribaculaceae, una famiglia di batteri comunemente presente sia nei roditori che nell’uomo.

La vita sociale dei geni

Anche se i geni non saltano tra individui, i microbi possono farlo.

Lo studio ha rilevato che alcuni geni favoriscono certi batteri intestinali e questi possono diffondersi attraverso un contatto sociale stretto.

“Questo è il risultato di influenze genetiche che si riversano sugli altri attraverso il contatto sociale”, ha affermato l’autrice senior Amelie Baud, ricercatrice presso il Centre for Genomic Regulation.

“I geni plasmano il microbioma intestinale, e abbiamo scoperto che non sono solo i nostri geni a contare.”

La grande dimensione dello studio ha permesso ai ricercatori di stimare quanto del microbioma di ciascun ratto fosse spiegato dai propri geni rispetto a quelli dei suoi compagni di gabbia.

Un classico esempio di questo fenomeno, noto come “effetti genetici indiretti”, è quando i geni di una madre influenzano la crescita o il sistema immunitario della sua prole attraverso l’ambiente che lei fornisce.

Le condizioni controllate dello studio hanno permesso ai ricercatori di studiare questi effetti in modo completamente nuovo, costruendo un modello computazionale che separava gli effetti genetici diretti sui microbi di un individuo dagli effetti indiretti esercitati dai partner sociali.

“Poiché i ratti in questo studio sono assegnati a partner sociali casuali, eliminiamo tutti i problemi che si potrebbero avere negli esseri umani, che in gran parte scelgono i propri partner sociali,” ha detto Palmer.

I ricercatori hanno scoperto che l’abbondanza di alcune specie di Muribaculaceae era influenzata da effetti genetici che si diffondevano socialmente tramite scambio microbico.

Tenere conto di questi effetti sociali indiretti ha aumentato l’influenza genetica totale nel modello di quattro-otto volte per i tre legami gene-microbio appena identificati.

“Probabilmente abbiamo scoperto solo la punta dell’iceberg,” ha detto Baud, osservando che molti altri microbi potrebbero essere identificati man mano che i metodi di profiling migliorano.

Implicazioni per la salute umana

Dimostrando che le influenze genetiche possono essere abbinate alla trasmissione dei microrganismi intestinali, il lavoro rivela un meccanismo nuovo attraverso cui la genetica di un individuo può ripercorrere un intero gruppo sociale, alterando la biologia degli altri senza cambiare il loro DNA.

Considerando le crescenti evidenze che il microbioma intestinale svolge un ruolo importante nella salute, se si riscontrano effetti simili negli esseri umani, ciò potrebbe significare che le influenze genetiche sul rischio di malattia siano state sostanzialmente sottovalutate negli studi precedenti.

“Sebbene i dettagli saranno diversi negli esseri umani rispetto a quelli che troviamo nei ratti, lo studio indica la strada verso la comprensione dei meccanismi in cui i geni dell’ospite e dei microbi lavorano insieme per produrre malattie complesse in cui il microbioma è coinvolto, che vanno dalle malattie cardiovascolari all’obesità fino all’Alzheimer”, ha dichiarato il coautore Rob Knight, professore nei Dipartimenti di Pediatria, Bioingegneria, e Informatica e Ingegneria presso UC San Diego e direttore del Center for Microbiome Innovation.

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