08 Giu I segreti millenari del microbiota: la firma biologica di Ötzi
La mummia del Similaun, nota come Ötzi, si conferma a trentacinque anni dal ritrovamento del 1991 un archivio biologico inesauribile. Un recente studio, coordinato da Eurac Research e pubblicato su Microbiome, sposta l’attenzione verso l’infinitamente piccolo, aprendo una finestra inedita sulla biologia del passato.
L’indagine ha ricostruito con precisione il microbioma della celebre mummia dei ghiacci. Questo risultato dimostra un principio fondamentale per la medicina moderna: il microbiota intestinale umano non è un semplice insieme di microrganismi ospitati per caso, ma un vero e proprio biomarcatore dinamico, capace di indicare le ere dell’uomo, l’evoluzione delle sue abitudini alimentari, lo stile di vita e le tendenze ecologiche e sociali di un’intera epoca.
Il microbioma è la totalità del patrimonio genetico della microflora che popola il nostro intestino. Nell’uomo contemporaneo questo ecosistema è profondamente influenzato dall’industrializzazione, dall’uso di antibiotici e da una dieta standardizzata, con una conseguente perdita di biodiversità microbica. L’analisi condotta sui campioni intestinali di Ötzi ha confermato invece la presenza di un microbioma antico, strutturalmente simile a quello delle odierne popolazioni che conducono ancora stili di vita tradizionali o rurali, ormai quasi completamente sradicato nelle società industrializzate. La composizione dei batteri intestinali funziona quindi come una firma storica: guardando la flora di Ötzi, gli scienziati possono leggere direttamente il tipo di alimentazione dell’Età del Rame, l’assenza di contaminazioni chimiche e il profondo legame tra l’uomo di allora e l’ambiente.
La vera sorpresa della ricerca è arrivata dall’isolamento dei lieviti provenienti da pelle, stomaco, acqua di fusione interna e ghiaccio superficiale. Attraverso analisi genetiche, si sono distinti i microbi originali da quelli successivi alla morte. I lieviti individuati hanno mostrato una spiccata affinità genetica con ceppi tipici di ambienti caratterizzati da freddo estremo, comprese alcune regioni dell’Antartide.
Da dove provengono questi organismi? La risposta risiede nell’ecosistema glaciale alpino che ha custodito la mummia per millenni. Non si tratta di contaminazioni recenti, ma di microrganismi psicrofili (cioè adattati a vivere a temperature bassissime) che si sono integrati nel sistema della mummia, sopravvivendo fino ai trent’anni trascorsi all’interno della cella frigorifera del Museo Archeologico dell’Alto Adige, a circa meno sei gradi centigradi.
A una prima lettura, il fatto che si parli contemporaneamente di microbiota intestinale e di lieviti isolati dal ghiaccio e dalla pelle potrebbe far pensare a elementi slegati. In realtà, esiste un filo conduttore biologico ben preciso: l’apparato digerente umano rappresenta la principale interfaccia di scambio tra l’ambiente e il nostro mezzo interno. Nel caso di un cacciatore dell’Età del Rame come Ötzi, il contatto con la natura era totale. L’acqua che beveva dai torrenti glaciali e i cibi conservati in modo rudimentale erano carichi della microflora presente nell’ecosistema alpino.
Il fatto che questi particolari lieviti siano stati isolati sia all’esterno sia all’interno del corpo dimostra la perfetta continuità tra l’ambiente antico e l’ospite umano. I lieviti dell’ambiente glaciale venivano regolarmente ingeriti, entrando in interazione con il microbiota gastrico e intestinale. Questo legame profondo svela come il concetto moderno di “One Health” (salute unica tra uomo e ambiente) fosse una realtà biologica tangibile già cinquemila anni fa.
Il risveglio di questi microrganismi ha aperto la strada a esperimenti affascinanti. Il team guidato dal microbiologo Mohamed Sarhan ha coltivato in laboratorio questi lieviti millenari utilizzando incubatori refrigerati, poiché le temperature standard risultavano letali per i lieviti. Dopo un periodo di adattamento alla farina, i lieviti preistorici hanno cominciato a comportarsi come un comune lievito panificatore, producendo in ventiquattro ore un impasto perfettamente lievitato con cui è stato cotto un vero e proprio pane.
La capacità di questi lieviti di fermentare a basse temperature offre prospettive rivoluzionarie per l’industria alimentare contemporanea, riducendo i consumi energetici nella produzione di prodotti da forno o della birra. Inoltre, lo studio ha rivelato che alcuni dei lieviti isolati sono in grado di metabolizzare il fenolo, una sostanza chimica utilizzata nei decenni scorsi per proteggere la mummia da potenziali contaminazioni da funghi. Questo dettaglio ci dice che il microbiota e i suoi microrganismi associati continuano a rispondere agli stimoli ambientali anche a distanza di millenni.
In conclusione, la mummia del Similaun si rivela un laboratorio unico al mondo, dove l’archeologia si fonde con la biotecnologia avanzata. Ma la lezione più importante riguarda proprio la centralità del microbiota intestinale. Esso non è soltanto una componente fondamentale per la nostra salute quotidiana, ma rappresenta una vera e propria memoria storica e biologica dell’umanità. Attraverso lo studio dei microrganismi del passato, comprendiamo come le nostre abitudini abbiano modellato il nostro corpo e troviamo le soluzioni biologiche per le innovazioni sostenibili del futuro.