Il recente e costante aumento di intolleranze o le allergie alimentari è con ogni probabilità da ricondurre non solo a predisposizioni genetiche ma anche, e forse soprattutto, a fattori ambientali. Alterazioni del microbiota intestinale hanno infatti dimostrato in più situazioni di favorirne l’insorgenza benché la modalità con questo avviene rimane per la maggior parte dei casi ancora da scoprire.

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Alberto Caminero e colleghi della McMaster University, in Canada, attraverso questo lavoro di revisione pubblicato recentemente su Nature Reviews, hanno perciò voluto riassumere e discutere le evidenze cliniche e sperimentali ad oggi disponibili relative in particolar modo al legame tra alterazioni batteriche intestinali e la comparsa di reazioni avverse a determinati nutrienti, glutine in particolar modo, andando inoltre a presentare le principali proposte terapeutiche oggetto di studio. Nel dettaglio sono state considerate le interazioni tra dieta e microorganismi e tra ospite e microrganismo indagandone i meccanismi che ne stanno alla base.

Reazioni avverse al cibo: introduzione

Ne soffre circa un quinto della popolazione mondiale con manifestazioni differenti in base all’eziologia e alla gravità del processo. È importante tuttavia distinguerle in due tipologie ovvero in allergie vere e proprie e semplici intolleranze basandosi sulla natura biologica della risposta.

Nel primo caso infatti, al contatto con l’allergene in questione si attiva nell’immediato una risposta immunitaria spropositata e mediata principalmente da IgE. Nel secondo invece, il sistema immunitario non è coinvolto ma vengono a mancare quei meccanismi fisiologici di degradazione del nutriente ingerito, la beta-galattosidasi nel caso dell’intolleranza al lattosio ad esempio, che comporta quindi disordini gastrointestinali di vario tipo e intensità (diarrea, gonfiore, emicrania ecc.).  

Fattori batterici ambientali

Numerosi studi hanno riportato associazioni tra lo sviluppo di una o più sensibilità agli alimenti e processi che possono alterare il microbiota intestinale tra i quali troviamo ad esempio la dieta nei primi mesi di vita, antibiotici o parto cesareo.

Nel caso della celiachia, l’allergia alimentare probabilmente più comune, sta prendendo sempre più piede l’ipotesi che il suo innesco sia dovuto a un insieme di fattori disparati che vanno dalla componente genetica, alle infezioni batteriche e/o virali ricorrenti, ad alterazioni batteriche.

Volendoci concentrare su questo ultimo punto, sulla base di studi preclinici e clinici è stato dimostrato che:

• Il grado di attivazione della risposta immunitaria contro il glutine è in relazione alla componente batterica
• Il microbiota intestinale è implicato nel metabolismo del glutine e nella modificazione del suo livello di immunogenicità
• I pazienti celiaci presentano disbiosi intestinale con, ad esempio, un’espansione di Proteobacteria
• Celiaci non rispondenti alla dieta priva di glutine presentano alterazioni batteriche duodenali
• Parto cesareo, antibiotici, dieta durante i primi mesi di vita influiscono sulla componente batterica favorendo lo sviluppo di allergie alimentari in età più matura, celiachia compresa

Microbiota e dieta

I regimi dietetici che ognuno di noi segue costituiscono un fattore importante nel determinare la biodiversità della comunità batterica veicolandone le caratteristiche strutturali interne e la funzionalità metabolica.  

Il microbiota intestinale è difatti considerato un vero e proprio organo di metabolismo data la sua capacità di trasformare, abbinato a specifici enzimi, una vasta gamma di nutrienti altrimenti non digeribili dall’ospite tra i quali troviamo anche i cosiddetti antigeni, andando perciò a coordinare anche la risposta immunitaria.

Alla mancanza di batteri in grado di trasformare questi antigeni ne consegue un loro riconoscimento da parte degli anticorpi e l’innesco della reazione allergica.

A tal proposito, riferendoci sempre alla celiachia, è stato dimostrato come una carenza di specie degradanti il glutine come Lactobacillus spp. sia più marcata proprio in soggetti con celiachia rispetto a controlli sani. Per determinare se questa alterazione sia una causa o una conseguenza della patologia sono tuttavia necessari ulteriori studi.

Le modificazioni relative al glutine da parte del microbiota non si limitano però solamente alla sua degradazione ma anche alla sua deaminazione e, di conseguenza, al suo livello di immunogenicità, aspetto applicabile tra l’altro anche ad altri allergeni come arachidi o uova.

Metaboliti con funzioni immunomodulanti

In condizioni fisiologiche, i nostri batteri intestinali hanno un ruolo chiave nel mantenere un ambiente “tollerante” nei confronti di antigeni esterni prevenendo l’instaurarsi di processi infiammatori attraverso il mantenimento dell’integrità della barriera epiteliale intestinale e controllando la funzionalità delle cellule immunitarie T.

Sono però i metaboliti prodotti dagli stessi batteri in seguito alla trasformazione dei substrati acquisiti con la dieta ad essere gli attori principali in questo fine equilibrio.

Acidi grassi a catena corta (SCFAs)

Tra questi, i più importanti sotto il punto di vista delle allergie alimentari sono, con ogni probabilità, gli acidi grassi a corta catena (SCFAs) o i derivati del triptofano. Alterazioni a loro carico sono infatti state osservate nei pazienti affetti da sensibilità alimentare.

Nel dettaglio, i SCFAs hanno dimostrato di:

• Regolare i livelli e le capacità funzionali della proteina FOXP3 coinvolta nel mantenimento dei meccanismi di tolleranza agli antigeni alimentari o allergeni, il butirrato soprattutto
• Aumentare la tolleranza orale ai allergeni alimentari promuovendo un’attività enzimatica specifica nelle cellule dendritiche CD103+
• Incrementare l’integrità della barriera epiteliale durante infezioni enteriche in modelli murini

Altri determinanti microbici

Come anticipato, i batteri commensali dell’intestino, tra i loro vari compiti, proteggono l’ospite dallo sviluppo di sensibilità alimentari, attività confermata da studi su modelli germ-free i quali hanno presentato allergie alimentari molto più severe e in misura numericamente maggiore rispetto alla controparte con componente batterica fisiologica.

Volendo portare qualche esempio, Bacteroides fragilis adempie a questa funzione promuovendo la produzione di IL-10 e la differenziazione delle cellule pT immunitarie.

L’uso di probiotici basati su determinati batteri vivi derivanti sia da ceppi animali che umani ha inoltre dimostrato di attenuare la sintomatologia allergica e, in certi casi, di prevenirla come nel caso della co-somministrazione di B. breve M-16V e B. longum BB536.

Nonostante siano in costante aumento, è bene ricordare che ad oggi questi prodotti nel contesto delle allergie alimentari non sono ancora utilizzati nella pratica clinica quotidiana in quanto in attesa di ulteriori conferme scientifiche circa la loro efficacia.

Allergie e altri fattori non batterici

Brevemente, gli altri fattori esterni che concorrono nel determinare processi di allergie alimentari sono per la maggior parte eventi pro-infiammatori quali:

• Disfunzioni della barriera intestinale e dell’immunità innata
• Alterazioni della risposta immunitaria mediata in particolare da linfociti T helper 1-2 e da IL-15
• Infezioni da reovirus ricorrenti correlate a risposta immunitaria

In conclusione…

• I meccanismi alla base della sensibilità a particolari alimenti rimangono poco chiari nonostante numerosi studi abbiano dimostrato come i batteri intestinali, tra gli altri fattori predisponenti sia interni che esterni, abbiano un ruolo importante in questo processo
• Il microbiota intestinale è in grado di degradare o modificare antigeni alimentari e allergeni andandone a modificare anche l’immunogenicità
• Oltre alla disbiosi, caratteristica riscontrata nei pazienti con allergie alimentari, anche l’integrità della barriera intestinale e l’attività delle cellule regolatorie immunitarie rappresentano fattori chiave nello sviluppo di sensibilità

Nell’ottica di sviluppare nuove strategie di prevenzione e cura delle allergie alimentari è perciò quanto mai necessario continuare ad approfondire le specifiche interazioni e i meccanismi sottesi tra ospite e microorganismi.