Il nostro sistema immunitario può fornire potenti risposte contro i patogeni, ma di solito non reagisce in presenza di batteri commensali.
Una nuova ricerca ha dimostrato che alcuni microbi intestinali possono evitare la sorveglianza immunitaria grazie alla struttura delle loro flagelline, componenti chiave del filamento che consente ai batteri di muoversi.
I risultati, pubblicati su Science Immunology, spiegano come il sistema immunitario da una parte tolleri le flageline dei batteri commensali e dall’altra scateni una risposta immunitaria contro le flagelline prodotte dai patogeni.
Le flagelline sono riconosciute da un recettore immunitario chiamato Toll-like receptor 5 (TLR5), che innesca una cascata di processi cellulari, inclusa la produzione di molecole infiammatorie. Rimane però da capire come i batteri commensali evitino la sorveglianza immunitaria.
Per rispondere a questa domanda, Ruth Ley del Max Planck Institute for Biology e i suoi colleghi hanno analizzato 40 tipi di flagelline comuni all’interno di un database di metagenomi intestinali umani.
Flagelline silenti
Dai dati ottenuti è emerso che il microbiota intestinale umano produce più di 5.000 flagelline, la maggior parte delle quali è sintetizzata da Lachnospiraceae, una famiglia comune di batteri intestinali che include microbi benefici come Roseburia ed Eubacterium.
Inoltre, i ricercatori hanno osservato che le flagelline prodotte dai batteri intestinali sono in grado di legare il TLR5, attivandolo però solo debolmente.
Il team ha soprannominato queste proteine “flagelline silenti”, in riferimento alla loro incapacità di attivare TLR5 nonostante il legame.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che le flagelline silenti non possiedono un dominio specifico in grado di legare un sito secondario di TLR5 che innesca la risposta immunitaria. Ciò consente al sistema immunitario di tollerare le flagelline silenti dei commensali, pur rimanendo reattivo nei confronti delle flagelline dei patogeni.
Effetti dell’industrializzazione
Successivamente, i ricercatori hanno valutato quanto siano comuni le flagelline silenti nel microbioma umano.
Il team ha scoperto che i metagenomi delle popolazioni non industrializzate presentano una percentuale maggiore di flagelline silenti rispetto alle popolazioni industrializzate.
«La riduzione dell’abbondanza di flagelline con l’industrializzazione è stata più pronunciata per quelle silenti», affermano gli autori dello studio.
«La ridotta diversità delle flagelline potrebbe quindi riflettere i cambiamenti nelle interazioni ospite-microbioma associate all’industrializzazione».
Conclusioni
I dati ottenuti fanno luce sull’interazione tra le flagelline e TRL5, che è implicata in numerose condizioni, tra cui le infezioni batteriche e le malattie infiammatorie croniche intestinali.
