Dopo l’influenza e altre infezioni virali respiratorie possono svilupparsi infezioni batteriche secondarie (sovrainfezioni), come quelle causate da Streptococcus pneumoniae e Haemophilus influenzae, che rappresentano una delle principali cause di morte. Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che i batteri filamentosi segmentati, o SFB, presenti nell’intestino proteggono i topi da queste infezioni mortali riprogrammando specifiche cellule immunitarie presenti nei polmoni.
I risultati, pubblicati su Science Immunology, suggeriscono dunque che sfruttare le interazioni intestino-polmone potrebbe favorire lo sviluppo di nuove strategie per prevenire o ridurre le gravi complicazioni derivanti da infezioni virali respiratorie.
Una delle ragioni per cui le persone contraggono infezioni batteriche secondarie dopo l’influenza è rappresentata dalla capacità dei virus di danneggiare le cellule immunitarie polmonari chiamate macrofagi alveolari. Precedenti studi hanno dimostrato che i batteri SFB possono aiutare i macrofagi alveolari a svolgere la propria funzione durante le infezioni virali, ma non è ancora chiaro se questi microbi proteggano dalle infezioni secondarie e in che modo.
Per rispondere a queste domande, i ricercatori guidati da Vu Ngo della Georgia State University di Atlanta hanno condotto esperimenti su topi con o senza batteri SFB.
Potenziamento dell’immunità
Il team ha confrontato topi con e senza batteri SFB nell’intestino (SBF+ vs SBF–): i primi sono risultati caratterizzati da macrofagi alveolari con una maggiore capacità di neutralizzare i patogeni e danni polmonari minori, mentre gli animali SBF– presentavano una riduzione dei macrofagi alveolari e gravi infezioni polmonari dopo l’influenza. Tuttavia, quando i ricercatori hanno rimosso le cellule macrofagiche alveolari, anche i topi SBF+ sono diventati vulnerabili alle infezioni respiratorie.
Dal momento che i topi in genere acquisiscono i batteri SFB dalle loro madri, i ricercatori hanno analizzato cuccioli nati da topi SBF+ e SBF–: anche in questo caso, i primi sono risultati caratterizzati da polmoni più sani, una minore carica batterica e una maggiore sopravvivenza. Inoltre, è stato osservato che questa protezione dalle infezioni respiratorie è durata per almeno quattro generazioni.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che gli SFB agiscono riprogrammando i macrofagi alveolari dei polmoni per resistere ai danni indotti dall’influenza e mantenere così la propria capacità di combattere le infezioni batteriche secondarie.
Trasferimento di protezione
Successivamente, i ricercatori hanno scoperto che i macrofagi alveolari di topi SBF– perdevano la loro funzionalità in presenza di uno stato infiammatorio, ma se venivano impiantati nei polmoni di topi SBF+, riacquisivano la loro attività antibatterica.
Inoltre, è stato osservato che, anziché agire solo riducendo i segnali infiammatori dannosi, gli SFB modificano i macrofagi alveolari a livello epigenetico e metabolico, potenziandone la capacità di uccidere i batteri e produrre energia. I ricercatori hanno inoltre scoperto che il trapianto di macrofagi alveolari da topi SBF+ in topi SBF– è in grado di trasferire a questi ultimi la protezione dalle infezioni secondarie.
«I nostri risultati suggeriscono quindi che definire e successivamente sfruttare il meccanismo con cui la colonizzazione da parte degli SFB è in grado di riprogrammare i macrofagi alveolari favorirà lo sviluppo di nuove strategie per mitigare il carico di malattia indotto dalle infezioni virali respiratorie», concludono gli autori.
