Ogni anno vengono registrate più di 200 milioni di infezioni da parassiti della malaria, che causano circa 1 milione di morti. Un nuovo studio condotto sui topi dimostra che la composizione del microbiota intestinale può influenzare la risposta immunitaria dei roditori a questa infezione.
I risultati, pubblicati su Cell Reports, potrebbero portare allo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per la malaria.
Malaria: suscettibilità all’infezione
La malaria è una malattia potenzialmente letale causata dai parassiti unicellulari della specie Plasmodium, trasmessi dalle zanzare.
Studi precedenti hanno dimostrato che la composizione del microbiota intestinale può influenzare la gravità di questa patologia.
In particolare, è stato osservato che i topi di diversa provenienza, con profili microbici differenti, mostrano profonde differenze nella suscettibilità all’infezione di una specie di Plasmodium chiamata P. yoelii.
Tuttavia, il meccanismo alla base di queste differenze deve essere ancora chiarito.
Per comprendere meglio il ruolo dei batteri intestinali durante le infezioni da Plasmodium, Nathan Schmidt della Indiana University School of Medicine e i suoi colleghi hanno infettato topi “resistenti” e “sensibili” con P. yoelii.
Risposta immunitaria e microbiota intestinale
Specifiche tipologie di cellule T immunitarie sono necessarie per un processo chiamato reazione del centro germinativo (GC). Forniscono segnali per un altro tipo di cellule immunitarie, note come cellule B del centro germinativo (cellule GCB), affinché diventino cellule produttrici di anticorpi e cellule B di memoria.
I linfociti T consentono al sistema immunitario di ricordare un agente patogeno che hanno incontrato e aiutano a stimolare una risposta immunitaria più rapida in caso di una seconda infezione.
Rispetto ai topi sensibili, quelli resistenti hanno mostrato una maggiore espansione delle popolazioni di cellule GCB, nonché livelli elevati di anticorpi specifici contro i parassiti. Questa risposta immunitaria ha permesso ai roditori di combattere con successo l’infezione da P. yoelii.
A seguito dell’infezione da Plasmodium, la milza dei topi di solito diventa scura e quasi 10 volte più pesante di quella dei topi non infetti.
I ricercatori hanno scoperto che sia nei topi sensibili sia in quelli resistenti sono presenti distinte sezioni simili a GC sette giorni dopo l’infezione, ma solo nei roditori resistenti sono evidenti fino a 11 giorni; ciò suggerisce che i livelli aumentati di anticorpi e di cellule GCB osservati nei roditori resistenti sono il risultato della capacità degli animali di mantenere più a lungo strutture simili ai GC.
Modulazione il microbiota per migliorare la risposta immunitaria
Il team di ricercatori ha scoperto che topi germ free colonizzati con batteri intestinali provenienti da topi resistenti sono diventati anch’essi resistenti all’infezione da Plasmodium, mentre quelli che sono stati colonizzati con il microbiota di topi sensibili sono diventati suscettibili alle infezioni.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che la composizione del microbiota influisce sull’espansione delle cellule GCB e sui livelli di anticorpi specifici per il parassita, probabilmente regolando le reazioni dei GC per controllare l’impatto del parassita.
La resistenza all’infezione da P. yoelii indotta dal microbiota intestinale si traduce anche in una migliore sopravvivenza dei topi infettati da P. berghei, un parassita che causa la malaria nei roditori. Nel complesso, i topi resistenti hanno mostrato maggiori interazioni tra le cellule T e B e una migliore funzionalità delle cellule B.
Conclusioni
«Questo studio dimostra che la composizione del microbiota intestinale influenza l’entità e la qualità complessive delle reazioni del GC e quindi la gravità di una malattia infettiva, compreso lo sviluppo della memoria e la protezione dalla reinfezione», affermano i ricercatori.
Sebbene la relazione molecolare tra il microbiota intestinale e la risposta immunitaria non sia ancora stata chiarita, i risultati suggeriscono che la modulazione del microbiota intestinale potrebbe aiutare ad aumentare l’immunità specifica nei confronti del Plasmodium, riducendo così la gravità della malattia e la mortalità associata alla malaria.
