Being human, we each view ourselves as a unique and independent individual, but we're never alone! Millions of microscopic beings inhabit our bodies, and no two bodies are the same. Each is a different habitat for microbial communities: from the arid deserts of our skin, to the villages on our lips, and the cities in our mouths. Even every tooth is its own distinctive neighborhood, and our guts are teaming metropolises of interacting microbes. And in these bustling streets of our guts, we see a constant influx of food, and every microbe has a job to do. Here's a cellulolytic bacteria, for example. Their one job is to break down cellulose, a common compound in vegetables, into sugars. Those simple sugars then move along to the respirators, another set of microbes that snatch up these simple sugars and burn them as fuel. As food travels through our digestive tract, it reaches the fermentors who extract energy from these sugars by converting them into chemicals, like alcohol and hydrogen gas, which they spew out as waste products. Deeper in the depths of our gut city, the syntrophs eke out a living off the fermenters' trash. At each step of this process, energy is released, and that energy is absorbed by the cells of the digestive tract. This city we just saw is different in everyone. Every person has a unique and diverse community of gut microbes that can process food in different ways. One person's gut microbes may be capable of releasing only a fraction of the calories that another person's gut microbes can extract. So, what determines the membership of our gut microbial community? Well, things like our genetic makeup and the microbes we encounter throughout our lives can contribute to our microbial ecosystems. The food we eat also influences which microbes live in our gut. For example, food made of complex molecules, like an apple, requires a lot of different microbial workers to break it down. But, if a food is made of simple molecules, like a lollipop, some of these workers are put out of a job. Those workers leave the city, never to return. What doesn't function well are gut microbial communities with only a few different types of workers. For example, humans who suffer from diseases like diabetes or chronic gut inflamation typically have less microbial variety in their guts. We don't fully understand the best way to manage our individual microbial societies, but it is likely that lifestyle changes, such as eating a varied diet of complex, plant-based foods, can help revitalize our microbial ecosystems in our gut and across the entire landscape of our body. So, we are really not alone in our body. Our bodies are homes to millions of different microbes, and we need them just as much as they need us. As we learn more about how our microbes interact with each other and with our bodies, we will reveal how we can nurture this complex, invisible world that shapes our personal identity, our health, and our well-being.
Noi esseri umani ci vediamo come individui unici e indipendenti, in realtà non siamo mai soli! Milioni di esseri microscopi popolano i nostri corpi, e nessun corpo è uguale all'altro. Ogni corpo è un habitat diverso per le comunità microbiche: dai deserti aridi della nostra pelle ai villaggi sulle nostre labbra e alle città nelle nostre bocche. Persino ogni dente ha il proprio distintivo vicinato, e i nostri stomaci e intestini ospitano vere e proprie metropoli di microbi tra loro interagenti. E nelle loro brulicanti vie vediamo un costante afflusso di cibo e ogni microbo ha il suo compito da svolgere. Ecco, per esempio, i batteri cellulosolitici. Il loro unico compito consiste nel scindere la cellulosa, un composto comune presente nei vegetali e negli zuccheri. Quegli zuccheri semplici quindi passano alla flora batterica respiratoria, un altro gruppo di microbi che arraffano questi zuccheri semplici e li bruciano come combustibile. Man mano che il cibo percorre il tratto digestivo, raggiunge i fermentatori che estraggono l’energia da questi zuccheri trasformandoli in sostanze chimiche, come alcool e gas idrogeno, che poi eliminano come prodotti di scarto. Nelle profondità più recondite delle nostre città intestinali, i sintropici si guadagnano da vivere riciclando i prodotti di scarto dei fermentatori. In ogni fase del processo, viene rilasciata energia che poi viene assorbita dalle cellule del tratto digestivo. Questa città che abbiamo appena visto è diversa in ognuno di noi. Ogni persona ha una diversa e unica comunità di microbi intestinali che può elaborare il cibo in modi diversi. I microbi intestinali di una persona possono essere in grado di rilasciare solo una frazione delle calorie che i microbi di un’altra persona possono estrarre. Quali sono i requisiti di appartenenza a una comunità microbica intestinale umana? Beh, fattori come il nostro patrimonio genetico e i microbi che incontriamo nel corso della vita possono contribuire ai nostri ecosistemi microbici. Anche il cibo che ingeriamo influisce sul tipo di microbi presenti nel nostro intestino. Per esempio, il cibo contenente molecole complesse, come una mela, ha bisogno del lavoro di un bel po’ di microbi per essere scisso. Se invece un alimento è composto di molecole semplici, come un lecca-lecca, alcuni microbi non devono lavorare, e così se ne vanno e non tornano più. Le comunità microbiche intestinali che hanno pochi tipi di lavoratori non funzionano bene. Per esempio, gli umani che hanno malattie come il diabete o l’infiammazione intestinale cronica in genere hanno una ridotta varietà microbica intestinale. Non abbiamo una comprensione completa del miglior modo per gestire le nostre individuali società microbiche, ma è probabile che i cambiamenti nello stile di vita, quali una dieta ricca e variata di alimenti complessi e vegetali, possano contribuire a rivitalizzare il nostro ecosistema microbico intestinale e in tutto il nostro corpo. Quindi non siamo mai veramente soli. I nostri corpi offrono alloggio a milioni di microbi diversi, e ne abbiamo bisogno tanto quanto loro di noi. Man mano che impariamo più cose su come i microbi interagiscono tra loro e con il nostro corpo, scopriremo come possiamo prenderci cura di questo complesso e invisibile mondo che forma la nostra identità personale, la nostra salute e il nostro benessere.