Il fumo di sigaretta contribuisce in modo determinante allo sviluppo e alla gravità delle malattie croniche polmonari e cardiovascolari, del cancro e delle infezioni. È stato descritto che le associazioni identificate tra fumo e aumento del rischio di influenza sono di natura meccanica, strutturale e immunologica ed è stato anche dimostrato che l’esposizione al fumo di sigaretta altera la composizione relativa del microbiota orofaringeo e ne riduce la diversità.
Per tale motivo due ricercatori svizzeri dell’università di Berna hanno realizzato uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Host-Microbial Interactions, per valutare l’impatto del fumo di sigaretta sul microbiota e sulla gravità dell’infezione da virus dell’influenza A.
Microbiota, fumo di sigaretta e virus influenzale
Il microbiota intestinale e orofaringeo è alterato dall’esposizione cronica al fumo di sigaretta e la disbiosi viene acquisita in modo efficiente quando si trapianta in topi germ-free un microbiota proveniente da soggetti esposti al fumo di sigaretta.
Inoltre, il microbiota disbiotico associato al fumo di sigaretta aumenta la gravità dell’infezione da influenza A nei topi germ-free poiché riduce la difesa immunitaria contro l’infezione del tratto respiratorio.
In particolare, è stato riscontrato che i taxa batterici Alloprevotella, Prevotella e Bacteroides del microbioma nasale e laringeo sono associati ad una maggiore suscettibilità dell’ospite all’infezione da virus dell’influenza A, e anche l’elevata abbondanza di Streptococcus spp. e Prevotella salivae nei tamponi delle vie aeree superiori si associano a una maggiore suscettibilità all’infezione.
Fumo di sigaretta e diversità microbica
Si è osservata una diminuzione della diversità microbica nell’orofaringe e nell’intestino dei topi cronicamente esposti al fumo di sigaretta rispetto ai controlli. In particolare, il fumo di sigaretta ha ridotto la diversità batterica all’interno delle Lachnospiraceae e ha aumentato l’abbondanza relativa di Lactobacillaceae rispetto ai topi di controllo.
Le Lachnospiraceae sono un componente fondamentale di un microbiota intestinale sano e sono uno dei principali produttori di acidi grassi a catena corta (SCFA), importanti nella regolazione immunitaria attraverso l’asse intestino-polmone. Va anche sottolineato che la disbiosi intestinale durante la malattia influenzale contribuisce alla superinfezione polmonare da streptococco attraverso l’alterazione della produzione di SCFA.
Composizione del microbiota polmonare esposto al fumo di sigaretta
La composizione del microbiota polmonare durante l’infezione da influenza A fornisce ulteriori informazioni. Il microbiota polmonare di topi esposti al fumo di sigaretta mostrava un’abbondanza relativa di Lactobacillaceae diminuita. Particolare attenzione per la specie batterica Lactobacillus murinus, appartenente alle Lactobacillaceae, la quale potrebbe potenzialmente fornire una barriera contro la colonizzazione pneumococcica e pertanto una sua riduzione funge da biomarker per l’infezione da influenza A. Inoltre, i topi esposti al fumo di sigaretta mostravano una riduzione di Lactobacillaceae nei polmoni e un aumento di Streptococcaceae nel tratto respiratorio superiore, condizione che invece non è stata trovata nei controlli.
Così modifica il decorso dell’influenza A
I topi germ-free colonizzati con microbiota associato a fumo di sigaretta hanno avuto un decorso dell’infezione relativamente più grave rispetto al gruppo di controllo, in base alla perdita di peso corporeo e all’infiammazione polmonare microscopica.
Pertanto, quando gli effetti diretti dell’esposizione cronica al fumo di sigaretta vengono sottratti, il microbiota nelle vie aeree e/o nell’intestino contribuisce al decorso dell’infezione virale polmonare. Inoltre, l’infezione virale ha anche modificato temporaneamente il microbiota.
Abbiamo identificato taxa batterici differenzialmente abbondanti tra i gruppi esposti al fumo di sigaretta e i gruppi di controllo. In particolare, l’abbondanza di Streptococcaceae è aumentata nell’orofaringe dei topi esposti al fumo rispetto ai controlli. Inoltre, gli esiti della malattia influenzale A sono peggiorati dalla superinfezione batterica, in particolare da Streptococcus pneumoniae e Streptococcus pyogenes, e nel gruppo associato al fumo di sigaretta è stata osservata una maggiore abbondanza di Streptococcaceae, con un decorso di malattia più grave.
Conclusioni
I topi con microbiota associato al fumo di sigaretta presentano un decorso peggiore dell’infezione da virus dell’influenza A rispetto al gruppo di controllo.
Pertanto, la disbiosi del microbiota indotta dal fumo di sigaretta contribuisce alla gravità dell’infezione da influenza A, indipendentemente dagli effetti nocivi diretti del fumo come il danno polmonare cellulare e strutturale.
