Oligosaccaridi del latte materno potrebbero prevenire il diabete di tipo 1

6 Aprile 2018

Utrecht University, Utrecht (studio originale)

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Gli oligosaccaridi contenuti nel latte materno sembrerebbero svolgere un ruolo importante nel proteggere i bambini a rischio di diabete di tipo 1 supportando sia un corretto sviluppo del sistema immunitario sia una bilanciata composizione batterica nell’intestino già dai primi mesi di vita.

È quanto conclude lo studio condotto da Ling Xiao e colleghi, pubblicato i giorni scorsi su Scientific Reports, e che per la prima volta affronta il possibile beneficio di specifici nutrienti contenuti nel latte materno nell’ostacolare lo sviluppo di diabete di tipo 1 in bambini ad alto rischio.

Oligosaccaridi promotori della maturazione del microbiota intestinale

Nel dettaglio, sono stati presi in considerazione gli oligosaccaridi, un gruppo di acidi grassi non coniugati a lunga o corta catena detti anche HMOS, presenti in modo esclusivo e abbondante nel latte materno.

Precedenti studi hanno infatti dimostrato come tali oligosaccaridi siano attivamente coinvolti nella maturazione del microbioma e del processo immunitario nei neonati. Anche l’allattamento al seno ha più volte riportato effetti protettivi nei confronti dell’insorgenza diabetica e di altre patologie autoimmuni.

Basandosi sulle evidenze disponibili, i ricercatori hanno quindi voluto approfondire l’eventuale contributo derivante da un supplemento di HMOS durante le prime settimane di vita di topi femmine “diabetiche non-obese”, o NOD.

È stato inoltre testato su cellule dendritiche l’eventuale apporto della singola somministrazione di HMOS o in combinazione con altri acidi grassi a catena corta (SCFAs) nella maturazione immunitaria.

Le cellule dendritiche sono infatti specializzate nel presentare gli antigeni ai linfociti T e B, cardini del nostro sistema immunitario.

Di seguito i principali risultati di questo lavoro, primo nel suo genere.

Incidenza del diabete e oligosaccaridi HMOS

Per determinarlo, i modelli murini NOD sono stati suddivisi in due gruppi in base alla somministrazione o meno dell’1% di HMOS dalla quarta settimana, età che presentavano tutti i topi al momento dell’inizio dello studio, fino alla decima.

Parleremo quindi di NOD-trattati o gruppo 1 facendo riferimento ai modelli che hanno ricevuto il supplemento di oligosaccaridi, di NOD-controllo o gruppo 2 invece per quelli che hanno seguito un’alimentazione standard. Gli HMOS sono stati isolati da campioni di latte materno proveniente da donne sane.

Il primo gruppo non solo ha mostrato un ritardo nello sviluppo di diabete ma anche un minor numero di casi con la patologia. Il livello di glucosio medio è infatti risultato molto differente nei due gruppi come del resto anche quello di produzione insulinica, più accentuata nei NOD-trattati.

Gli effetti sul profilo immunitario

È stata quindi analizzata l’espressione nel siero dei principali fattori immunitari partendo dal confronto dei due gruppi sperimentali sopra descritti ai quali ne sono stati aggiunti altri due senza la patologia ovvero i “controlli non diabetici” (gruppo 3) e i “non diabetici trattati” (gruppo 4).

La citochina infiammatoria IL-17 e l’ormone proteico leptina hanno presentato una significativa riduzione nei topi NOD-trattati rispetto ai NOD-controllo, i livelli di interferone-gamma sono risultati invece complessivamente comparabili mentre, sempre nel gruppo NOD-trattati, una leggera crescita l’ha mostrata la citochina IL-4 abbinata a un marcato incremento del fattore di necrosi tumorale-alpha.

Il microbioma fecale di entrambi i gruppi NOD (trattati vs controllo) ha mostrato una forte predominanza di Firmicutes, Bacteroidetes e Verrucomicrobia.

All’inizio dello studio, non è stata riscontrata alcuna differenza significativa in termini di espressione di questi phyla batterici mentre un graduale cambiamento è emerso durante il periodo di osservazione, conclusosi alla trentesima settimana. Nel gruppo con supplemento di HMOS si è potuto notare un incremento nell’abbondanza relativa di Firmicutes e una diminuzione di quella dei Bacteroidetes.

Inoltre, il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes si è mostrato negativamente correlato con i livelli di glicemia e con la minore incidenza di diabete. Anche il livello dei batteri “segmentati filamentosi” o SFB, positivamente correlati alla patologia da precedenti studi, hanno riportato buoni livelli di espressione nei NOD-trattati come del resto anche alcune specie appartenenti a Lachnospiraceae e in grado di produrre butirrato, acido grasso a corta catena. Infine, la ricchezza batterica è risultata complessivamente maggiore nel gruppo NOD-trattati se confrontato con NOD-controllo nonostante la presenza di batteri per la sintesi di SCFAs protettivi sia in generale ridotta nei topi diabetici rispetto ai non diabetici. Tuttavia, in seguito al trattamento con oligosaccaridi si osserva nei topi diabetici un complessivo aumento di Akkermansia, Ruminococcus, Oscillospira, Coprococcus e di un genere non classificato di Lachnospiraceae.

Gli HMOS sostengono la biodiversità del microbiota e gli SCFAs

Differenze tra i NOD-trattati e i NOD-controllo sono emerse soprattutto in termini di ricchezza batterica, molto più alta nel primo gruppo il quale ha inoltre presentato i migliori livelli di biodiversità. È importante tuttavia ricordare come nel complesso questi parametri siano minori nei topi con diabete, trattati e non, rispetto a quelli sani a testimonianza di come siano entrambi fattori protettivi dal diabete.

Per quanto riguarda i livelli di SCFAs, nei campioni fecali dei NOD-trattati, è stata registrata un’alta concentrazione soprattutto di acido propionico, butirrico e acetico. Questi ultimi hanno inoltre mostrato correlazione inversa con la carenza nella produzione insulinica, dimostrandosi perciò anch’essi fattori protettivi.

Gli effetti dei SCFAs sono stati infine testati in vitro dimostrando una buona capacità nel favorire la crescita di “cellule dendritiche tolerogeniche”, attivamente coinvolte nella risposta immunitaria.

Possiamo concludere come il supplemento di oligosaccaridi contenuti normalmente nel latte materno umano, già nei primi mesi di vita, porti un notevole beneficio nel ridurre il rischio di sviluppare diabete e nel supportare una corretta maturazione del microbiota intestinale, altamente suscettibile e variabile soprattutto in questa finestra d’età.

Ne deriva perciò che l’allattamento al seno sia in generale da preferire rispetto alla nutrizione in formula.

Nonostante questi risultati siano stati ottenuti da modelli animali e per la prima volta, ci fanno ben sperare per la messa a punto di un’alternativa terapeutica efficace anche nell’uomo in un’ottica di prevenzione per le malattie autoimmuni, tra le quali il diabete.

Silvia Radrezza

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