La malattia renale cronica colpisce fino al 15% della popolazione mondiale e più della metà dei decessi sono causati da insufficienza cardiaca, a dimostrazione di una forte correlazione tra salute renale e cardiaca. Di recente un gruppo di ricercatori ha scoperto che la modulazione del microbiota intestinale mediante la somministrazione di probiotici migliora la funzionalità cardiaca.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, indicano che i microbi intestinali potrebbero rappresentare un nuovo target terapeutico per prevenire l’insufficienza cardiaca correlata alla malattia renale.
La malattia renale cronica aumenta il rischio di insufficienza cardiaca perché i reni danneggiati non riescono a eliminare le tossine di origine intestinale, che si accumulano causando infiammazione e danni al cuore. Ricerche recenti hanno dimostrato che Escherichia coli stimola la produzione di una specifica tossina che potrebbe rappresentare un nuovo bersaglio terapeutico per proteggere sia i reni che il cuore.
I ricercatori guidati da Yun Zhang della Southern Medical University di Guangzhou, in Cina, hanno quindi iniziato a studiare come i batteri intestinali, in particolare Escherichia coli, contribuiscano all’insufficienza cardiaca nella malattia renale cronica. Per farlo, il team ha studiato il microbiota di persone sane e di pazienti con malattia renale cronica, con e senza insufficienza cardiaca.
Danni cardiaci
I ricercatori hanno scoperto che le persone con malattia renale cronica e insufficienza cardiaca presentano livelli più elevati di Escherichia coli ed Enterococcus faecium. Il team ha eseguito un trapianto di microbiota fecale da questi pazienti nei ratti, che hanno sviluppato segni di danno cardiaco. Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che i pazienti con malattia renale cronica e insufficienza cardiaca presentano livelli più elevati di indossil-solfato, una tossina prodotta dai batteri intestinali, in particolare da Escherichia coli.
La somministrazione di Escherichia coli ha aumentato i livelli di indossil-solfato e causato maggiori danni alle cellule cardiache nei ratti con malattia renale cronica, ma non in quelli sani. Inoltre, è stato osservato che un ceppo di Escherichia coli incapace di produrre indossil-solfato non ha causato problemi cardiaci e che l’esposizione delle cellule cardiache ad ad alti livelli di indossil-solfato ne ha causato la morte.
Intervento mirato al microbiota
Dai dati ottenuti è emerso che l’indolil-solfato sembra aumentare l’attività di un gene, chiamato CYP1B1, che danneggia i mitocondri, causando morte cellulare e ridotta produzione di ATP. L’inibizione dell’espressione di questo gene nelle cellule cardiache ha ridotto i livelli di morte cellulare.
Per confermare questi risultati anche in vivo, i ricercatori hanno trattato ratti con malattia renale cronica con un inibitore di questo gene, osservando un miglioramento della funzionalità cardiaca. Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che un mix probiotico chiamato DM02, composto da Lactobacillus reuteri e L. plantarum, è in grado di ridurre nei ratti con malattia renale cronica i livelli di Escherichia coli nell’intestino e di indossil-solfato, oltre a migliorare la funzionalità cardiaca e prevenire la morte cellulare.
Un piccolo studio clinico condotto su pazienti con malattia renale cronica ha confermato la capacità di DM02 di ridurre l’abbondanza di Escherichia coli nell’intestino e i livelli circolanti di indossil-solfato.
«Questi risultati sottolineano il ruolo cruciale del microbiota intestinale nell’insufficienza cardiaca correlata alla malattia renale cronica e suggeriscono la possibilità di sviluppare una nuova strategia terapeutica e diagnostica basata sul microbiota», affermano gli autori.
