Cryptosporidium è un parassita che può causare malattie diarroiche negli individui con un sistema immunitario compromesso o non correttamento sviluppato.
Un nuovo studio sui topi mostra che diversi metaboliti prodotti dal microbioma intestinale possono influenzare la crescita del parassita e l’invasione delle cellule intestinali, una scoperta che potrebbe aiutare a comprendere i potenziali effetti della dieta, del microbiota e del sistema immunitario sulla suscettibilità dei bambini all’infezione da Cryptosporidium e ad altre infezioni gastrointestinali.
Infezioni da Cryptosporidium nei bambini
«Negli ultimi anni Cryptosporidium sp. è diventato tristemente noto come uno dei principali patogeni diarroici enterici nei bambini sotto i 2 anni di età in Africa e nel Sud-est asiatico», spiegano i ricercatori.
«È stato dimostrato che il parassita invade le cellule che rivestono l’intestino, dove è esposto ai metaboliti introdotti con la dieta e a quelli prodotti dal microbiota» puntualizzano «ma gli effetti dei metaboliti intestinali sulla suscettibilità all’infezione da Cryptosporidium sono ancora poco conosciuti».
Grazie a esperimenti su topi neonati, David Sibley della Washington University School of Medicine e i suoi colleghi hanno studiato le variazioni nella suscettibilità all’infezione da Cryptosporidium. I ricercatori hanno inoltre approfondito l’effetto che le alterazioni nei metaboliti intestinali possono svolgere sulla crescita di Cryptosporidium parvum, una specie che infetta gli esseri umani e un’ampia varietà di animali domestici. I risultati sono stati pubblicati su mBio.
Suscettibilità alle infezioni e microbiota intestinale
In primo luogo, i ricercatori hanno infettato topi neonati con Cryptosporidium parvum. Nei roditori infettati a 1 settimana di vita è stato osservato il maggior numero di parassiti per grammo di intestino; inoltre, è stato osservato che il numero di parassiti diminuisce con la crescita dei topi, suggerendo una maggiore suscettibilità alle infezioni entro le prime 2 settimane di vita.
Successivamente, il team di ricercatori ha deciso di identificare i metaboliti intestinali prevalenti nei topi quando sono più suscettibili all’infezione da Cryptosporidium. A questo scopo, i ricercatori hanno quantificato i metaboliti presenti nei campioni di intestino tenue, che sono stati utilizzati anche per l’analisi del microbiota.
Gli acidi grassi sono risultati più comuni nei campioni di topi di 1 settimana, mentre i livelli di altri metaboliti, come il glucosio-6-fosfato, sono aumentati nelle prime 2 settimane di vita ma sono diminuiti a 3 settimane. Gli alcoli di zucchero erano più abbondanti a 3 che a 6 settimane, mentre i livelli di aminoacidi e acidi biliari erano più alti a 6 settimane di vita.
Metaboliti batterici: acidi grassi a corta catena e non solo
Per determinare se una qualsiasi di queste molecole è in grado di promuovere l’infezione da Cryptosporidium, i ricercatori hanno esaminato l’effetto di 43 metaboliti sulla crescita di C. parvum nelle cellule intestinali umane coltivate in laboratorio.
Dei 43 metaboliti esaminati, 7 hanno sostanzialmente inibito la crescita di C. parvum e 15 l’hanno potenziata.
In particolare, gli acidi grassi saturi a catena media e lunga come l’acido miristico e l’acido palmitico hanno inibito la crescita di C. parvum, mentre alcuni acidi grassi delle famiglie omega-3 e omega-6 hanno favorito la crescita del parassita, probabilmente facilitando la sua adesione alle cellule.
Conclusioni
Sebbene gli esperimenti siano stati eseguiti in laboratorio, i risultati potrebbero avere importanti implicazioni per lo studio delle infezioni da Cryptosporidium nell’uomo, poiché il microbiota umano subisce transizioni simili a quelle del microbiota dei topi.
Tuttavia, esistono probabilmente altri fattori, inclusa la maturazione del sistema immunitario, che potrebbero contribuire alla maggiore suscettibilità dei neonati al Cryptosporidium.
