Il microbiota intestinale influenza il modo in cui le nostre cellule producono e utilizzano energia. Una nuova ricerca dimostra che la cadaverina, una molecola prodotta in parte dai batteri intestinali, può proteggere dall’infiammazione o peggiorarla a seconda dei suoi livelli e dell’equilibrio del microbiota intestinale.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, suggeriscono che il controllo dei livelli di cadaverina e dei batteri intestinali che la producono potrebbe aiutare a regolare il metabolismo delle cellule immunitarie e l’infiammazione, offrendo nuove strategie per prevenire o trattare condizioni come le malattie infiammatorie croniche intestinali.
Precedenti studi hanno dimostrato che quando l’equilibrio del microbiota è alterato, si possono innescare risposte immunitarie e metaboliche anomale. Le poliammine, prodotte in parte dai batteri intestinali a partire dagli aminoacidi introdotti con la dieta, supportano la crescita cellulare e la regolazione dell’energia, ma non è ancora chiaro il loro impatto sulla salute e sulle malattie intestinali.
Per rispondere a questa domanda, Rodrigo de Oliveira Formiga della Sorbonne Université di Parigi e i suoi colleghi hanno quindi deciso di esaminare come la cadaverina influenza il metabolismo delle cellule immunitarie e l’infiammazione nelle malattie infiammatorie croniche intestinali.
Aumento di energia
Esperimenti in vitro hanno dimostrato che la cadaverina aumenta la produzione di energia nelle cellule immunitarie umane. Questo aumento si basa sia sulla degradazione degli zuccheri che sui mitocondri, le centrali elettriche delle cellule: la cadaverina ha infatti reso le cellule più efficienti dal punto di vista energetico durante l’attivazione immunitaria, favorendo l’attività mitocondriale e prevenendo un’eccessiva glicolisi.
Nelle cellule immunitarie umane, la cadaverina ha anche ridotto i segnali infiammatori e potenziato le molecole antinfiammatorie, anche durante l’attivazione immunitaria. Effetti simili sono stati osservati nelle cellule immunitarie dei topi.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato il parziale assorbimento della cadaverina in seguito alla sua somministrazione ai topi per via orale. In particolare, è stato osservato che la cadaverina raggiunge il picco di concentrazione ematica entro 30 minuti, per poi essere eliminata.
Infiammazione intestinale
Per studiare più approfonditamente gli effetti della cadaverina, il team ha trattato i topi con antibiotici per eliminare i batteri intestinali, causando nei macrofagi associati al colon problemi nel metabolismo energetico, che sono stati mitigati dalla somministrazione di cadaverina.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che, in un modello murino di colite, la cadaverina esercita effetti sia protettivi che dannosi sui macrofagi a seconda dei livelli determinati dai batteri intestinali, in particolare quelli appartenenti alla famiglia Enterobacteriaceae, noti per contribuire alla sintesi delle poliammine e la cui abbondanza è risultata maggiore nei topi con colite.
Questi dati sono in linea con i risultati ottenuti nei pazienti con malattie croniche infiammatorie intestinali, che presentano livelli più elevati di cadaverina durante le riacutizzazioni.
«I nostri risultati indicano che la cadaverina è un metabolita derivato dal microbiota che modula il metabolismo energetico dei macrofagi, con conseguenze sull’infiammazione intestinale e implicazioni per la patogenesi delle malattie infiammatorie croniche intestinali», affermano gli autori.
