La prevenzione e il trattamento della parodontopatia potrebbero contribuire a diminuire l’incidenza della sindrome metabolica (SM). Infatti secondo uno studio condotto utilizzando Porphyromonas gingivalis, che induce infezione parodontale, tali batteri si sono dimostrati in grado di alterare i livelli di tessuto adiposo intramuscolare e l’assorbimento del glucosio nel muscolo scheletrico attraverso un’alterazione del microbiota intestinale.

È quanto si apprende dallo studio giapponese di Watanabe K. e del suo team da poco pubblicato su The FASEB Journal.

Sindrome metabolica e muscoli

I muscoli scheletrici svolgono funzioni importanti anche per l’equilibrio nutrizionale, la regolazione termica, la regolazione del sistema endocrino, il metabolismo energetico e l’assorbimento del glucosio.

Le conseguenze cliniche dell’insulinoresistenza e dell’iperinsulinemia compensatoria sono diventate un importante problema di salute pubblica. L’insulinoresistenza gioca un ruolo cruciale nella patogenesi della sindrome metabolica (SM), che si manifesta con varie caratteristiche cliniche, tra cui obesità, ipertrigliceridemia, pressione sanguigna elevata, iperglicemia e uno stato proinfiammatorio. Inoltre, la sindrome metabolica aumenta drasticamente il rischio di diabete mellito di tipo 2.

Per questo molta attenzione viene posta a tutte quelle condizioni che possono predisporre o influenzare il rischio di sviluppare SM. Tra queste la parodontopatia, causata da microrganismi orali patogeni. È stata in precedenza stabilita una relazione tra la malattia parodontale e i rischi di obesità, diabete mellito e, appunto, SM, ed è stato riportato come l’infezione con batteri parodontali aumenti il peso corporeo e la resistenza all’insulina nei topi alterando il loro microbiota intestinale.

Tuttavia, la relazione tra parodontopatia e il deterioramento metabolico nei muscoli scheletrici non è chiara.

Allo scopo di indagare queste relazioni Watanabe K. e il suo team hanno anzitutto misurato i titoli degli anticorpi IgG contro i batteri parodontopatici nei pazienti con SM e poi hanno studiato l’influenza dell’infezione da Porphyromonas gingivalis (Pg) su metabolismo del glucosio, microbiota intestinale, steatosi e assorbimento del glucosio nel muscolo scheletrico murino.

Porphyromonas gingivalis nel cavo orale

Trentacinque pazienti con SM sono stati arruolati nello studio. Sono stati prelevati campioni di sangue venoso dopo digiuno notturno di 12 ore per misurare il glucosio plasmatico (mg/ dl) prima di analizzare altri parametri ematici e i titoli degli anticorpi IgG contro tre principali batteri responsabili della parodontopatia: Porphyromonas gingivalis (Pg), Aggregatibacter actinomycetem-comitans (Aa) e Fusobacterium nucleatum (Fn).

È quindi stato misurato con tomografia computerizzata addominale (TC) con acquisizione a spirale non potenziata il contenuto di tessuto adiposo intramuscolare (IMAC) nei muscoli lombari.

I ricercatori hanno valutato la correlazione tra i titoli degli anticorpi IgG e i parametri clinici e biochimici dei pazienti con SM, evidenziando che:

• i titoli anticorpali IgG anti-Pg erano positivamente correlati con IMAC mentre i titoli anticorpali IgG anti-Aa e anti-Fn non lo erano
• i titoli degli anticorpi IgG anti-Pg e anti-Aa erano positivamente correlati ai livelli di glucosio nel sangue a digiuno e al modello omeostatico di valutazione della resistenza all’insulina (HOMA-IR)
• al contrario, non sono state osservate tali correlazioni tra i titoli degli anticorpi IgG anti-Fn e i livelli di glucosio nel sangue a digiuno o HOMA-IR.

Data la significativa correlazione tra l’infezione da Pg e l’IMAC, i ricercatori  hanno studiato se Pg influenzasse il metabolismo del glucosio e la steatosi nel muscolo scheletrico murino.

Porphyromonas gingivalis altera il microbioma intestinale

Sulla base del sequenziamento del 16S rRNA, si è osservato che la somministrazione di Pg altera drasticamente il microbiota intestinale. L’abbondanza relativa del phylum Proteobacteria era significativamente aumentata mentre, di contro quello di Actinobacteria era significativamente diminuita.

A livello di classe, Coriobacteriia e Erysipelotrichia erano rappresentate a un livello significativamente inferiore mentre i Betaproteobacteria erano significativamente più alti. Il numero di generi di base interagenti è diminuito da 18 a 13 e, in particolare, si è ridotta l’abbondanza del genere Turicibacter, già correlata alla produzione di acido butirrico il quale, a sua volta, è associato a una migliore sensibilità all’insulina. Il Pg, considerato uno dei principali patogeni causali delle parodontiti gravi, può pertanto compromettere le difese dell’ospite alterando la crescita e lo sviluppo dell’intera comunità microbica.

Alterazione metabolica per il muscolo soleo

I muscoli scheletrici eseguono quasi l’80% dell’immagazzinamento del glicogeno nel corpo.

La somministrazione di Pg ha indotto infiltrazione adiposa nel muscolo soleo ed ha inibito l’assorbimento del glucosio nel muscolo ed alterato il segnale insulinico. Gli autori ipotizzano che Pg possa indurre una disfunzione metabolica nei muscoli scheletrici.

In questo studio, solo il muscolo soleo, e non il tibiale anteriore, ha mostrato un minore assorbimento di glucosio dopo la somministrazione di Pg nei topi che erano stati alimentati con la dieta ad alto contenuto di grassi.

È possibile che le fibre di tale muscolo (fibre di tipo I, contrazione lenta) passino al tipo II durante tale dieta visto che era già stato precedentemente, osservato nelle fibre del muscolo lombare. La transizione potrebbe spiegare la differenza nella grandezza della riduzione dell’assorbimento del glucosio tra i muscoli soleo e tibiale anteriore nel gruppo a dieta grassa.

Inoltre, i muscoli a contrazione lenta e a contrazione rapida hanno diverse risposte infiammatorie e questo può spiegare il maggiore cambiamento nell’espressione genica che è stato osservato nel soleo vs i muscoli tibiali anteriori dopo la somministrazione di Pg.

Elemento interessante è l’aumento compensatorio dell’espressione dei trasportatori Glut1 e Glut4 solo nel muscolo tibiale anteriore; anch’essa potrebbe spiegare la mancanza di cambiamenti nell’assorbimento del glucosio di questi muscoli.

Conclusioni

La somministrazione di Porphyromonas gingivalis ha alterato la composizione del microbioma intestinale, e i topi a cui è stato somministrato hanno mostrato resistenza all’insulina e alterata tolleranza al glucosio.

L’infezione da Pg ha causato sintomi associati all’obesità sarcopenica e alla disfunzione metabolica nel muscolo soleo. I risultati suggeriscono che la prevenzione e il trattamento della parodontopatia potrebbero contribuire a diminuirne l’incidenza.

Infine, l’infezione con il batterio parodontale Pg può essere un fattore di rischio per la SM e la disfunzione metabolica nel muscolo scheletrico. Questo è il primo studio che suggerisce che i batteri parodontali inducono resistenza all’insulina e diminuiscono l’assorbimento del glucosio nel muscolo scheletrico alterando il microbiota intestinale.