Gli elminti sono vermi parassiti che possono vivere nell’intestino per lunghi periodi, spesso rimodellando il sistema immunitario e il microbiota. Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che l’esposizione di femmine di topo gravide agli elminti ha modificato il loro microbiota intestinale in modo da produrre una molecola chiamata acido indol-3-propionico (IPA), che aiuta le cellule dell’epitelio polmonare dei cuccioli a combattere i virus respiratori.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, suggeriscono che le molecole derivate dal microbiota, come come l’acido indol-3-propionico, potrebbero rafforzare l’immunità precoce contro i virus respiratori.
Le moderne pratiche igienico-sanitarie hanno eliminato gli elminti in molte parti del mondo, ma non sono ancora chiare le conseguenze immunologiche di questo cambiamento ecologico, in particolare durante la finestra critica dello sviluppo che va dalla gestazione al primo periodo postnatale.
Poiché le madri trasmettono microbi e segnali immunitari alla prole durante la gravidanza e nei primi mesi di vita, Krist Antunes Fernandes della Princeton University, negli Stati Uniti, e i suoi colleghi hanno verificato se infettare topi femmina con elminti prima della gravidanza possa influenzare la risposta immunitaria dei cuccioli contro i virus respiratori.
Molecola benefica
Dai dati raccolti è emerso che i cuccioli di madri infette non ereditano i vermi, ma sono maggiormente protetti contro virus come quello dell’influenza. Inoltre, questi topi sono caratterizzati da una maggiore espressione dei geni antivirali e, se esposti a virus respiratori, perdono meno peso, presentano livelli virali più bassi nei polmoni, meno infiammazione e sopravvivono più spesso a infezioni gravi rispetto ai cuccioli nati da madri non infette.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che l’effetto protettivo non dipende dagli anticorpi della madre, ma dal suo microbiota, che produce diverse molecole benefiche, tra cui l‘acido indol-3-propionico, o IPA, che attiva le risposte antivirali nelle cellule dell’epitelio polmonare. Inoltre i ricercatori hanno osservato che il microbiota dei cuccioli presenta una maggiore quantità di batteri, come Lactobacillus, Bifidobacterium e Clostridium, capaci di produrre metaboliti correlati all’indolo.
Protezione antivirale
La somministrazione di IPA ai topi neonati ha aumentato l’attività dei geni antivirali nelle cellule polmonari. Quando questi topi sono stati successivamente infettati con il virus respiratorio sinciziale (RSV) o con il virus dell’influenza A, hanno perso meno peso, presentavano cariche virali inferiori, mostravano una minore infiammazione polmonare e sopravvivevano all’infezione grave più spesso rispetto ai controlli non trattati. L’IPA ha anche potenziato le risposte antivirali nelle cellule delle vie aeree umane coltivate in laboratorio.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che le comunità indigene infestate da elminti in Malesia possiedono batteri intestinali con una maggiore capacità di trasformare il triptofano in molecole che modellano il sistema immunitario, come l’IPA, rispetto alle comunità urbane malesi.
«Questo studio svela l’importanza della comunicazione interspecie guidata dagli elminti materni attraverso le generazioni e mette in evidenza la possibilità di utilizzare i metaboliti microbici per rafforzare le difese antivirali», affermano gli autori.
