Modulazione del microbiota umano mediante l'assunzione di alimenti funzionali

My thesis deals with how the microbiota is constantly subject to fluctuations in composition and functionality, determined by various factors, including diet. The primary objective was to evaluate both how the intake of functional foods, supplements with probiotics and prebiotics, and formulations with postbiotics can ensure a restoration of the microbiota in subjects with metabolic and inflammatory diseases. Secondly, foods with promising nutritional and functional characteristics were evaluated as to whether they too could positively modulate the composition of the microbiota. Metagenomics experiments were therefore carried out to assess changes in the relative abundance of microbial populations (16S rRNA gene sequencing), metabolomics experiments (faecal volatilome analysis) to assess changes in metabolites, so that the presence of certain microbial populations could be correlated with the presence of certain metabolites. In vitro analyses were also conducted to evaluate the salient characteristics of certain foods and assess their activity on myrobiota by means of in vitro digestion techniques. The results were promising, in that, in vivo interventions showed an overall improvement in dysbiosis conditions, as well as food analysis gave satisfactory results to be able to subsequently test them in vivo and include them in the diet. Future prospects could involve the inclusion of functional foods and supplements as adjuvants to drug therapies to improve the living conditions of patients with metabolic and inflammatory diseases.

Il mio lavoro di tesi parla di come il microbiota sia continuamente oggetto ad oscillazioni della composizione e della funzionalità, determinati da diversi fattori, tra cui la dieta. L'obiettivo primario del mio lavoro di tesi è stato quello di valutare sia come l'assunzione di alimenti funzionali, di integratori con probiotici e prebiotici e di formulazioni con postbiotici possano garantire in soggetti con patologie metaboliche e di natura infiammatoria, un restoro del microbiota. In secondo luogo, sono stati valutati degli alimenti con promettenti caratteristiche nutrizionali e funzionali, se potessero anch'essi modulare positivamente la composizione del microbiota. Sono stati pertanto effettuati esperimenti di metagenomica per valutare le variazioni dell'abbondanza relativa di popolazioni microbiche (sequenziamento del gene 16S rRNA), esperimenti di metabolomica (analisi del volatiloma fecale) per valutare variazioni di metaboliti, in modo da poter correlare la presenza di determinate popolazioni microbiche alla presenza di alcuni metaboliti. Sono state condotte anche analisi in vitro per valutare le caratteristiche salienti di alcuni alimenti e valutare la loro attività sul mirobiota mediante tecniche di digestione in vitro. I risultati sono stati promettenti, in quanto, gli interventi in vivo hanno mostrato un miglioramento generale delle condizioni di disbiosi, così come le analisi su gli alimenti hanno dato risultati soddisfacenti da poterli, successivamente testare in vivo e inserirli nella dieta. Le prospettive future potrebbero interessare l'inserimento di alimenti funzionali e integratori come adiuvanti a terapie farmacologiche per migliore le condizioni di vita dei pazienti con tali patologie.