La gravidanza è uno stato fisiologico caratterizzato da fluttuazioni dei livelli ormonali, alterazioni nella struttura corporea e modifiche dello stato immunitario. 

Questi cambiamenti svolgono un ruolo fondamentale nel facilitare l’impianto dell’embrione e la crescita del feto. Dati recenti ottenuti dal confronto degli adattamenti immunitari e degli esiti della gravidanza di topi germ-free e topi normali hanno evidenziato il potenziale ruolo del microbioma nel modellare sia le risposte immunitarie durante la gravidanza sia l’esito della stessa.

Sulla base di tali dati un gruppo di ricercatori cinesi ha voluto indagare la relazione tra il microbiota intestinale, i metaboliti fecali, i metaboliti plasmatici e le citochine nelle donne in gravidanza e non in gravidanza.

Stato infiammatorio durante la gravidanza

Per garantire la normale progressione della gravidanza, il sistema immunitario materno si sposta verso una risposta di tipo Th2 nelle fasi intermedie e tardive della gestazione, esibendo caratteristiche antinfiammatorie. Le cellule Th1 secernono citochine proinfiammatorie, come IL-2, IFN-γ e TNF-α, e sono coinvolte in specifiche risposte autoimmuni e nell’immunità cellulare. Le cellule Th2, che producono IL-4 e IL-10, facilitano invece  la proliferazione delle cellule B, la produzione di anticorpi e la tolleranza al rigetto allogenico. 

Microbiota intestinale in gravidanza e immunità

Studi precedenti hanno riportato un microbiota intestinale distinto tra donne in gravidanza e donne non incinte. Pertanto, lo studio cinese ha confrontato il microbiota dei due gruppi, osservando un totale di 2.660 unità tassonomiche operative  (OTU) uniche nel gruppo della gravidanza. 

Al contrario, il gruppo di controllo ha mostrato un conteggio significativamente inferiore, con solo 630 OTU identificate. A livello di composizione microbica, i Firmicutes sono risultati il phylum più diffuso nel microbiota intestinale sia del gruppo in gravidanza che del gruppo di controllo. L’abbondanza relativa di Bacteroidota era inferiore nel gruppo della gravidanza mentre tale gruppo mostrava un’abbondanza relativa maggiore di Actinobacteriota e Proteobacteria rispetto al gruppo di controllo. 

Prove significative hanno dimostrato che il microbiota intestinale alterato promuove la preeclampsia influenzando l’autofagia e la polarizzazione M2 dei macrofagi. 

Pertanto, una comprensione più profonda delle associazioni tra il microbioma intestinale e l’immunità della gravidanza può fornire nuove idee per il trattamento della gravidanza patologica. Il microbioma può rappresentare solo circa il 10% della variabilità dei livelli di citochine. 

La mutua regolazione immunitaria tra il microbioma e l’ospite è mediata principalmente attraverso i metaboliti, piuttosto che attraverso le interazioni dirette tra microbi specifici e cellule immunitarie e si è visto che numerosi metaboliti plasmatici subiscono cambiamenti pronunciati durante la gravidanza.

Microbiota intestinale e citochine

OTU appartenenti al genere Bifidobacterium, hanno mostrato un’abbondanza significativamente più elevata nell’intestino delle donne in gravidanza rispetto al gruppo di controllo e hanno mostrato una correlazione negativa con TNF-α, IFN-γ e IL-1β, così come OTU appartenenti al genere Ruminococcus. 

Bifidobacterium e Ruminococcus sono riconosciuti come batteri antinfiammatori noti per la produzione di acidi grassi a catena corta. Ciò implica che l’aumento nell’abbondanza di alcuni batteri antinfiammatori durante la gravidanza può essere collegato a una riduzione dei livelli di citochine proinfiammatorie.

Il microbiota intestinale svolge un ruolo chiave anche nel metabolismo dell’ospite, essendo in grado sia di regolare i metaboliti di quest’ultimoe sia di produrre i propri metaboliti che hanno un impatto significativo sull’ospite. 

Pertanto, si ipotizza che i metaboliti possano mediare l’associazione tra microbiota intestinale e citochine durante la gravidanza. I metaboliti svolgono nel sistema immunitario ruoli indipendenti dalle loro funzioni convenzionali e metaboliti specifici hanno la capacità di regolare la produzione di citochine o di dimostrare effetti simili alle citochine. Quindi, il team cinese ha analizzato le caratteristiche metaboliche delle donne in gravidanza e le associazioni tra metaboliti differenziali e citochine. 

La via metabolica più significativa che differiva tra i due gruppi di donne e che coinvolgeva anche il maggior numero di metaboliti differenziali era la via di secrezione degli acidi biliari, i quali svolgono essi stessi, un ruolo essenziale nella regolazione dell’immunità. 

I risultati hanno indicato una forte correlazione tra il metabolismo degli acidi biliari e le variazioni dei livelli plasmatici di citochine durante la gravidanza. 

La relazione tra metaboliti e citochine è risultata più stretta di quella con il microbiota, indicando che i metaboliti possono esercitare un’influenza più diretta sull’immunità della gravidanza rispetto ai microbi intestinali.

Conclusioni

Questo studio apre nuove ipotesi sulla comprensione delle connessioni tra microbioma intestinale, metaboloma e sistema immunitario durante la gravidanza, rivela le complicate associazioni e identifica alcuni metaboliti specifici che possono agire come mediatori tra i microrganismi simbiotici e l’omeostasi immunitaria.