Un team di ricercatori dell’Università del Maryland e degli Istituti Nazionali di Salute (NIH) ha compiuto una scoperta rivoluzionaria, identificando l’enzima responsabile del colore giallo dell’urina. Questo enzima, chiamato bilirubina reduttasi, è stato collegato al microbioma intestinale e alle varie condizioni di salute, segnando un notevole progresso nella comprensione dei processi biologici e dei potenziali trattamenti per malattie come l’ittero e le malattie infiammatorie intestinali.
La bilirubina reduttasi e il colore dell’urina
La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Microbiology il 3 gennaio 2024, ha rivelato che quando i globuli rossi si degradano dopo il loro ciclo di vita di sei mesi, producono un pigmento arancione brillante chiamato bilirubina. Questa sostanza viene normalmente secreta nell’intestino, dove è destinata all’escrezione, ma può anche essere parzialmente riassorbita. Un eccesso di riassorbimento può portare ad un accumulo di bilirubina nel sangue e causare l’ittero, una condizione che porta all’ingiallimento della pelle e degli occhi. Una volta nell’intestino, la flora residente può convertire la bilirubina in altre molecole.
“I microbi intestinali codificano l’enzima bilirubina reduttasi che converte la bilirubina in un sottoprodotto incolore chiamato urobilinogeno”, ha spiegato Brantley Hall, autore principale dello studio e professore assistente presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e Genetica Molecolare dell’Università del Maryland. “L’urobilinogeno si degrada spontaneamente in una molecola chiamata urobilina, che è responsabile del colore giallo con cui siamo tutti familiari.”
Implicazioni per la salute e la malattia
Oltre a risolvere un mistero scientifico, queste scoperte potrebbero avere importanti implicazioni per la salute. Il team di ricerca ha scoperto che la bilirubina reduttasi è presente in quasi tutti gli adulti sani, ma spesso manca nei neonati e negli individui affetti da malattie infiammatorie intestinali. Si ipotizza che l’assenza di bilirubina reduttasi possa contribuire all’ittero infantile e alla formazione di calcoli biliari pigmentati.
“Ora che abbiamo identificato questo enzima, possiamo iniziare a indagare su come i batteri nel nostro intestino influenzino i livelli di bilirubina circolante e le condizioni di salute correlate come l’ittero”, ha detto Xiaofang Jiang, co-autore dello studio e ricercatore presso gli NIH. “Questa scoperta getta le basi per comprendere l’asse intestino-fegato.”
Il ruolo del microbioma intestinale nella salute umana
Oltre all’ittero e alle malattie infiammatorie intestinali, il microbioma intestinale è stato collegato a varie malattie e condizioni, dalle allergie all’artrite alla psoriasi. Questa ultima scoperta avvicina i ricercatori a una comprensione olistica del ruolo del microbioma intestinale nella salute umana.
“L’approccio multidisciplinare che siamo stati in grado di implementare, grazie alla collaborazione tra i nostri laboratori, è stato fondamentale per risolvere l’enigma fisiologico del perché la nostra urina appare gialla”, ha detto Hall. “È il culmine di molti anni di lavoro da parte del nostro team e sottolinea ancora una volta perché il nostro microbioma intestinale è così vitale per la salute umana.”
La collaborazione interdisciplinare
La ricerca è stata supportata dal Programma di Ricerca Intramurale degli NIH, dalla National Library of Medicine e dai fondi di avviamento dell’UMD. Gli autori coinvolti nell’Università del Maryland includono Stephenie Abeysinghe, Domenick Braccia, Maggie Grant, Conor Jenkins, Gabriela Arp, Madison Jermain, Sophia Levy e Chih Hao Wu, Glory Minabou Ndjite e Ashley Weiss.
Conclusioni e prospettive future
Questa scoperta non solo risolve un mistero che ha eluso gli scienziati per oltre un secolo, ma apre anche la strada a nuove ricerche sul ruolo del microbioma intestinale nella gestione della salute e delle malattie. Con la bilirubina reduttasi ora identificata, i ricercatori possono esplorare come i batteri nel nostro intestino influenzino i livelli di bilirubina e le condizioni di salute correlate, fornendo nuove prospettive per il trattamento e la prevenzione di malattie legate al microbioma intestinale.
