Il consumo per quattro settimane di una bevanda a base di latte fermentato contenente Lacticaseibacillus paracasei Shirota (LcS), precedentemente denominato Lactobacillus casei Shirota, è stato associato a una significativa modificazione del microbioma esofageo nei pazienti con esofago di Barrett. Dopo l’intervento sono aumentate la diversità batterica e la proporzione di microrganismi Gram-positivi, mentre è diminuita l’abbondanza relativa dei Proteobacteria Gram-negativi.
È quanto emerge dallo studio pilota coordinato da Annemarie Boleij, del Department of Pathology del Radboud University Medical Center di Nijmegen, e Peter D. Siersema, dell’Erasmus MC University Medical Center di Rotterdam, pubblicato su iScience.
Un ecosistema microbico diverso nell’esofago di Barrett
L’esofago di Barrett è una condizione nella quale il normale epitelio squamoso dell’esofago distale viene sostituito da un epitelio colonnare metaplastico. Il principale fattore di rischio è la malattia da reflusso gastroesofageo, ma soltanto una parte dei pazienti con reflusso sviluppa metaplasia. La patogenesi viene quindi considerata multifattoriale e potrebbe comprendere anche il contributo del microbioma locale.
Nell’esofago sano predominano generalmente batteri Gram-positivi capaci di metabolizzare i carboidrati, in particolare alcuni streptococchi. L’esofago di Barrett è stato invece associato a una maggiore abbondanza di batteri Gram-negativi, tra cui membri dei generi Fusobacterium, Veillonella, Prevotella, Haemophilus, Neisseria e Campylobacter.
La membrana esterna dei Gram-negativi contiene molecole (liposaccaridi) in grado di attivare risposte infiammatorie. Alcune specie possono inoltre produrre fattori capaci di danneggiare l’epitelio. È quindi possibile, anche se non ancora dimostrato sul piano causale, che questo assetto microbico contribuisca a mantenere il microambiente infiammatorio e ad alterare l’integrità della barriera mucosale.
Partendo da queste osservazioni, gli autori hanno ipotizzato che un intervento probiotico potesse spostare l’ecosistema esofageo verso una maggiore rappresentazione dei Gram-positivi.
Più Firmicutes, meno Proteobacteria
Già prima dell’intervento i ricercatori hanno rilevato differenze sostanziali tra l’epitelio squamoso e quello metaplastico dello stesso paziente. L’origine del tessuto spiegava il 25,5% della variabilità della composizione microbica e la diversità risultava maggiore nell’epitelio squamoso.
Dopo quattro settimane, l’abbondanza relativa dei Firmicutes Gram-positivi è aumentata complessivamente dal 22% al 32%, sia nelle biopsie dell’epitelio squamoso sia in quelle dell’epitelio metaplastico. Nello stesso periodo, la quota dei Proteobacteria Gram-negativi è scesa dal 72% al 54%.
La PCR digitale ha confermato lo spostamento del rapporto tra Gram-positivi e Gram-negativi. Nell’epitelio squamoso il rapporto è passato da 0,42 a 1,02, con una differenza statisticamente significativa. Nell’epitelio metaplastico è aumentato da 0,48 a 1,11, senza però raggiungere la significatività statistica.
L’ibridazione fluorescente ha inoltre mostrato un aumento significativo dei segnali riferibili ai Firmicutes nella regione apicale dell’epitelio metaplastico, senza una variazione della quantità complessiva di eubatteri. L’intervento sembra quindi avere modificato la struttura della comunità più che la carica batterica totale.
Anche la diversità microbica è aumentata nettamente in entrambi i tipi di tessuto. Tra i generi maggiormente coinvolti nel cambiamento figuravano Streptococcus, Rothia, Lactobacillus, Veillonella e Klebsiella. In particolare, Streptococcus è passato dal 12% al 17% nell’epitelio squamoso e dal 18% al 24% in quello metaplastico.
Il ceppo non colonizza, ma l’ecosistema cambia
Anche se il test molecolare specifico non ha dimostrato una colonizzazione dell’esofago da parte del ceppo Shirota, l’abbondanza relativa dei lattobacilli è aumentata in modo statisticamente significativo nell’epitelio metaplastico. La modulazione del microbiota in questa sede non sembra quindi dipendere dall’insediamento stabile del microrganismo somministrato.
Secondo gli autori, il ceppo potrebbe avere modificato indirettamente le dinamiche della comunità attraverso la produzione di lattato e acetato, la riduzione locale del pH o l’interazione transitoria con altri microrganismi.
Questo dato richiama un aspetto più generale della ricerca sui probiotici: l’effetto biologico non richiede necessariamente una colonizzazione permanente. Un microrganismo può esercitare un’azione durante il transito, influenzando il metabolismo, le relazioni ecologiche o le risposte dell’ospite, per poi non essere più rilevabile.
Un risultato biologico, non ancora clinico
Lo studio dimostra che il microbioma esofageo dei pazienti con Barrett può essere modificato attraverso un intervento di sole quattro settimane. Non dimostra però che questa modificazione migliori la malattia, riduca l’infiammazione o prevenga la progressione neoplastica.
Secondo gli autori, il microbiota dell’esofago potrebbe non essere un semplice “spettatore”. E potrebbe diventare, in futuro, sia un biomarcatore della progressione dell’esofago di Barrett sia un bersaglio complementare alle strategie farmacologiche ed endoscopiche già disponibili.
Contenuto realizzato in collaborazione con Yakult Italia.
