Dott.ssa Giulia Menchinelli

Dottoranda in Scienze Biomediche di Base e Sanità Pubblica, Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma

Articolo pubblicato in:

Anno Accademico 2018-2019

Vol. 63, n° 1, Gennaio - Marzo 2019

Simposio: Trapianto fecale: come, quando e perché

15 gennaio 2019

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La tipologia del Microbiota nel trapianto (Sintesi)

B. Posteraro, G. Menchinelli

Il sequenziamento del DNA di nuova generazione (NGS) ha fornito un'opportunità senza precedenti per caratterizzare il microbiota/microbioma umano. I recenti progressi e le applicazioni di tecnologie di sequenziamento a “elevata risoluzione” hanno portato alla conoscenza di complesse comunità di microbi che vivono sulla nostra pelle, nella nostra cavità orale e nel nostro tratto gastrointestinale (GIT). Tali consorzi microbici consistono di molte differenti specie di batteri, archeobatteri e funghi, che sono collettivamente chiamati “microbiota/microbioma umano”, e sono maggiormente densi nel colon1. Il prezioso lavoro condotto da Stearns e collaboratori nel 2011 ha documentato come la densità e la composizione batterica nelle diverse regioni lungo il GIT (cioè bocca, stomaco, duodeno, colon e feci) subisca drammatici cambiamenti da stomaco a colon2. Più recentemente, sono state identificate nicchie spazialmente stratificate nell'intestino che contribuiscono allo sviluppo e al mantenimento di un ecosistema batterico resiliente3. È ormai ampiamente apprezzato che la profilatura della comunità microbica fecale mediante NGS sia un mezzo per rappresentare la diversità, la specificità, la stabilità e le dinamiche evolutive del microbiota nel GIT4. Sebbene l’uso di batteri come probiotici abbia una lunga storia, sappiamo che il beneficio clinico dell'utilizzare una singola specie di batteri è limitato, e quindi un singolo microbo avrebbe una debole capacità nella prevenzione e nel trattamento delle malattie umane5. È proprio la diversa risposta clinica tra l'uso di probiotici e l’uso del microbiota che rende il microbiota principalmente importante per la salute umana.

Pertanto, mentre nuovi microbi e molte specie microbiche potrebbero essere usate per rimodellare il microbiota intestinale, attualmente tale rimodellamento si attua mediante due tipi di trapianto di microbiota: il trapianto a profilo intero (per esempio, trapianto di microbiota fecale [FMT]) e il trapianto di microbiota selettivo (SMT), una strategia quest’ultima basata sull'uso specifico del microbiota in diversi organi per stimolare l'intero profilo del microbiota (per esempio, la composizione intermedia dei batteri tra i probiotici tradizionali e l'intero profilo del microbiota)5. Essenziale per un FMT di successo, la preparazione in laboratorio del materiale fecale da trapiantare può essere classificata in: filtrazione grezza (RF), filtrazione più centrifugazione (FPC), e microfiltrazione più centrifugazione (MPC). Sembra che l'efficacia del trapianto con materiale fecale fresco o congelato sia la stessa nel complesso. Tuttavia, è stato dimostrato che il materiale congelato perde una grande percentuale di batteri che ne ridurrebbe l'efficacia, per esempio, nel trattamento delle malattie infiammatorie intestinali5. Le feci appena raccolte possono essere immediatamente utilizzate, ma non conservate. Il microbiota congelato viene solitamente preparato con moderne tecniche di crioconservazione. Per preservare il contenuto di microrganismi fecali viventi e l'idoneità dei materiali fecali clinici, i metodi di preparazione manuale devono essere generalmente terminati entro sei ore (“protocollo FMT di sei ore”). Tuttavia, con un sistema di purificazione automatico e una stretta collaborazione tra microbiologi laboratoristi e medici, noi e altri abbiamo ridotto a un'ora il tempo “dalla defecazione all'infusione” o “dalla defecazione al congelamento”5.

Gli studi sul “mondo invisibile” che si è aperto ai microbiologi (attraverso la “rivoluzione del microbiota” — una delle grandi rivoluzioni scientifiche a tutt’oggi) hanno portato ad importanti opzioni di trattamento, quali FMT nell’infezione da Clostridium difficile6. Tuttavia, c'è ancora tanto da imparare per molte altre condizioni, mentre si spera che le conoscenze scientifiche possano essere applicate in futuro per sviluppare test diagnostici o modalità interventistiche atte a modulare il nostro microbiota e curare le malattie ad esso associate. Non ci vorrà molto perché la strategia dell'uso del microbiota diventi ampiamente accettata nella ricerca biomedica e nel processo decisionale clinico


  1. Grice EA, Segre JA. The human microbiome: our second genome. Ann Rev Genomics Hum Genet 2012; 13: 151-70.
  2. Stearns JC, Lynch MD, Senadheera DB, et al. Bacterial biogeography of the human digestive tract. Sci Rep 2011; 1: 170.
  3. Donaldson GP, Lee SM, Mazmanian SK. Gut biogeography of the bacterial microbiota. Nat Rev Microbiol 2016; 14: 20-32.
  4. Schloss PD, Girard RA, Martin T, Edwards J, Thrash JC. Status of the archaeal and bacterial census: an update. MBio 2016; 7: e00201-16.
  5. Zhang F, Cui B, He X, et al. Microbiota transplantation: concept, methodology and strategy for its modernization. Protein Cell 2018; 9: 462-73.
  6. Bik EM. The Hoops, Hopes, and Hypes of Human Microbiome Research. Yale J Biol Med 2016; 9: 363-73.