Precedenti studi hanno dimostrato che i batteri intestinali contribuiscono ad addestrare il sistema immunitario e che le alterazioni delle comunità microbiche sono correlate a infezioni gravi e alla sepsi. Di recente un gruppo di ricercatori ha dimostrato che uno specifico batterio intestinale può aumentare i tassi di mortalità della sepsi favorendo una reazione eccessiva del sistema immunitario.
I risultati, pubblicati su Nature Communications, suggeriscono dunque che il rischio di sepsi potrebbe dipendere in parte dal microbiota intestinale, aprendo la strada allo sviluppo di interventi che mirino alla riduzione dell’infiammazione agendo su specifici microbi.
Sebbene non sia mai stata dimostrata la capacità di specifici batteri intestinali di predisporre l’organismo all’infiammazione, alcuni studi hanno ipotizzato che il recettore TLR4, un sensore immunitario che rileva i batteri Gram-negativi, possa innescare la produzione di grandi quantità di citochine.
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori guidati da Seonghan Jang del Korea Research Institute of Bioscience & BioTechnology, in Sud Corea, hanno studiato il motivo per cui topi geneticamente simili presentavano tassi di sopravvivenza diversi dopo l’infezione con Acinetobacter baumannii, un batterio che può causare sepsi grave.
Molecole infiammatorie
Dopo l’infezione con A. baumannii, i topi sopravvissuti più a lungo presentavano una maggiore quantità di batteri come Lactobacillaceae e Bacteroidaceae, mentre gli animali più vulnerabili sono risultati caratterizzati da livelli elevati del batterio Muribaculaceae.
I ricercatori hanno quindi isolato i ceppi di Muribaculaceae, scoprendo che solo uno, denominato Sangeribacter muris KT1-3, è in grado di aumentare la mortalità, dimostrando che l’effetto era ceppo-specifico.
Inoltre, è stato osservato che, subito dopo l’infezione, i livelli batterici sono risultati simili tra topi resistenti e suscettibili, ma questi ultimi hanno mostrato livelli di citochine molto più elevati e, con il passare del tempo, anche livelli batterici più alti.
Cellule iperreattive
Successivamente, i ricercatori hanno trasferito microbi intestinali da topi resistenti a topi suscettibili, e viceversa. Dai risultati ottenuti è emerso che i roditori che hanno ricevuto il microbiota di tipo resistente sopravvivevano meglio e presentavano livelli batterici più bassi, mentre i topi che avevano ricevuto il microbiota di tipo suscettibile diventavano più vulnerabili all’infezione. Modelli simili sono stati osservati anche dopo la coabitazione di topi resistenti e suscettibili.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che S. muris KT1-3 favorisce una reazione eccessiva dei macrofagi. In particolare, i ricercatori hanno dimostrato che nei topi questo batterio è in grado di aumentare i tassi di mortalità della sepsi amplificando l’infiammazione guidata dal recettore TLR4.
«Sebbene non sia chiaro quali molecole siano responsabili di questo effetto e se lo stesso meccanismo sia rilevante anche negli esseri umani, i risultati di questo studio rivelano l’esistenza di un asse microbiota-TLR4 che collega specifici batteri commensali all’iperinfiammazione sistemica e forniscono un quadro concettuale per comprendere come i microbi intestinali modulino la patogenesi della sepsi» concludono i ricercatori.
