Stato dell’arte
Il microbiota intestinale di pazienti in terapia intensiva mostra un elevato grado di disbiosi con un conseguente aumento di rischio per infezioni e ulteriori complicazioni. La complessità e variabilità del microbioma ne rende però difficile la caratterizzazione.

Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori in questo studio hanno testato la possibilità di applicare il concetto di enterotipo al microbioma intestinale di 64 pazienti con sepsi e shock settico per descriverne la disbiosi.

Conclusioni
Differenti pattern di disbiosi sono risultati correlati al quadro clinico suggerendo come l’enterotipo batterico dei pazienti possa essere un’utile indicazione per la messa a punto di interventi personalizzati ed efficaci.

L’enterotipo batterico intestinale di pazienti in terapia intensiva con sepsi o shock settico sembrerebbe dare una valida indicazione sull’outcome clinico, suggerendo l’importanza di monitorare le caratteristiche del microbioma per la messa a punto di interventi mirati e quanto più possibile efficaci.

È quanto conclude lo studio di Wanglin Liu e colleghi della Peking Union Medical College Hospital (Beijing, China), recentemente pubblicato su Genomics, Proteomics & Bioinformatics.

I rischi della terapia intensiva

In terapia intensiva, soppressione del sistema immunitario e infiammazione sono situazioni comuni e che richiedono frequenti e pesanti interventi farmacologici con, tra i vari, antibiotici, vasodilatatori e oppioidi.

Prevedibile e confermato l’impatto sul microbioma intestinale, determinando marcata disbiosi con conseguente incremento del rischio di contrarre infezioni ospedaliere, sepsi o disfunzione multiorgano.

Pazienti in questi reparti hanno infatti generalmente una diminuzione di batteri commensali buoni (Firmicutes e Bacteroidetes) con, di contro, un aumento di quelli patogeni come Proteobacteria. Nonostante la disbiosi sia chiara, più complicata è una sua più precisa caratterizzazione a causa di un’elevata eterogeneità intra- e inter-paziente.

L’analisi del microbiota per enterotipo ha però mostrato recenti vantaggi. Nell’uomo sono infatti stati individuati tre enterotipi sulla base della predominanza di Bacteroides (E1), Prevotella (E2) o Ruminococcus (E3) indipendentemente da dieta, genetica ed esposizione ambientale.

I ricercatori hanno quindi applicato questo concetto a 64 pazienti in terapia intensiva con sepsi o shock settico analizzando un totale di 161 campioni fecali. Ecco quanto emerso.

Analisi del microbiota intestinale per valutare la prognosi

Due  (E1 ed E2) sono stati gli enterotipi identificati nei pazienti differenti per distribuzione tassonomica a tutti i livelli. In particolare:

• la ricchezza batterica dei pazienti con E1 ha mostrato livelli inferiori dei corrispettivi con E2. Non significativa differenza invece in termini di diversità
• a livello di phylum Bacteroides ha mostrato (come preventivabile) una maggiore espressione nel gruppo E1, Actinobacteria e Firmicutes in E2 prevalenza di Bacteroides e Parabacteroides in E1 anche a livello di genere, Enterococcus, Vagococcus, e Lactobacillus in E2

• a differenza della normale predominanza del genere Prevotella in E2, in questi pazienti è stata osservata una prevalenza invece di Enterococcus 
• tra i patogeni è stata osservata una certa condivisione (seppur con diversi gradi di distribuzione) tra i due enterotipi in particolare a carico di Enterococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, e Acinetobacter

Una volta identificato l’enterotipo di ciascun paziente ne è stata monitorata l’eventuale variabilità intra-die considerando anche la terapia farmacologica in corso. Né il tipo di antibiotico né quello dell’infezione hanno mostrato di alterare l’appartenenza a un enterotipo.

L’attribuzione agli stessi enterotipi predominanti quindi Bacteroides (E1) o Enterococcus (E2) è stata poi confermata da altre due coorti indipendenti di pazienti americani e cinesi. Confrontando poi i risultati con quelli ottenuti da connazionali sani ne è stata registrata una marcata differenza.

Ecco i biomarker da tenere d’occhio

Con lo scopo di rendere l’identificazione dell’enterotipo più facile, i ricercatori hanno poi individuato 12 biomarcatori discriminanti (tra i quali i generi Bacteroides ed Enterococcus) da considerare nel modello matematico messo a punto e generante un punteggio denominato “MHI” (Microbial-based Human Index) per ogni campione fecale.

Il modello ha permesso una classificazione più accurata rispetto al considerare un singolo biomarcatore per volta ottenendo poi la validazione di affidabilità nell’individuare l’enterotipo di questi pazienti per la diagnosi clinica.

I due enterotipi sono poi stati correlati alla presenza di shock settico e ai livelli sierici di lattato. In particolare:

• nei campioni da pazienti con sepsi (106 campioni da 46 pazienti) è stata registrata la presenza di entrambi gli enterotipi seppur con una maggiore prevalenza di E1 (65,1%) rispetto a E2 (34,9%)
• in presenza di shock settico invece (25 campioni, 18 pazienti) la classificazione è andata all’80% sull’E1, solo 5 soggetti (20%) hanno mostrato E2
• pazienti con una condizione di shock settico più grave sulla base del punteggio APACHE II (Acute Physiology and Chronic Health Disease Classification System II) hanno mostrato una maggior appartenenza a E1
• le variazioni del microbiota E1 hanno mostrato correlazioni positive con le concentrazioni di lattato sieriche in un sottogruppo preselezionato di 64 pazienti. Nessuna correlazione invece nel gruppo con E2.

Conclusioni

Per concludere quindi, nonostante il microbiota di pazienti in terapia intensiva presenti differenti gradi e caratteristiche di disbiosi, due enterotipi sono risultati i predominanti e dominati rispettivamente da Bacteroides ed Enterococcus.

Il primo ha inoltre mostrato una correlazione con uno stato di shock settico più grave sostenendo la necessità di interventi farmacologici ulteriori. Nel trattamento dei pazienti critici, un’attenzione maggiore andrebbe quindi prestata al microbiota intestinale.