Il microbiota intestinale si sta rivelando sempre più centrale nella ricerca sul sistema immunitario. Ora abbiamo una ulteriore conferma: un recente studio ha dimostrato per la prima volta che i microbi intestinali possono aiutare a ricostruire il sistema immunitario umano.

I risultati ottenuti, pubblicati su Nature, potrebbero favorire lo sviluppo di nuovi trattamenti per le patologie in cui è coinvolto il sistema immunitario.

Intestino e immunità

«La comunità scientifica aveva già accettato l’idea che il microbiota intestinale fosse importante per la salute del sistema immunitario umano, ma i dati utilizzati per formulare questa ipotesi provenivano da studi sugli animali», afferma il co-autore senior dello studio Joao Xavier del Memorial Sloan Kettering di New York.

Inoltre, sappiamo che i bambini prematuri hanno un’alterata composizione del microbiota e alcune cellule del sistema immunitario, in questi bambini, si sviluppano seguendo pathway differenti.

A ciò si aggiunga il fatto che negli adulti, il successo delle terapie oncologiche che si basano sulla funzione delle cellule immunitarie, è stato correlato in numerosi studi ai batteri che vivono nell’intestino.

Tuttavia, il modo in cui i microbi intestinali modellano la composizione del sistema immunitario umano è ancora poco chiaro.

Per valutare il ruolo dei microbi intestinali sul sistema immunitario umano, Joao Xavier e i suoi colleghi hanno deciso di analizzare campioni di sangue e feci ottenuti da più di 2.000 persone che hanno ricevuto un trapianto di cellule staminali allogeniche e di midollo osseo (BMT), un trattamento comunemente impiegato in alcuni tipi di tumori del sangue.

Trapianto di staminali e di midollo osseo

Prima di ricevere il BMT, i pazienti affetti da un tumore ematologico vengono sottoposti a chemioterapia o radioterapia, che distruggono le cellule del sangue tumorali ma anche quelle sane, compresi i globuli bianchi.

Dopo aver completato la chemioterapia o la radioterapia, i pazienti ricevono cellule staminali dal sangue o dal midollo osseo di un donatore per ripristinare la capacità del ricevente di produrre le proprie cellule del sangue.

Tuttavia, fino a quando le cellule donate non si sono stabilite all’interno del corpo del ricevente, i pazienti sono vulnerabili alle infezioni, quindi devono assumere antibiotici per alcune settimane dopo il trapianto.

Gli antibiotici modificano la composizione del microbiota intestinale dei pazienti, uccidendo la flora commensale e consentendo la crescita di microbi potenzialmente pericolosi.

Quando il sistema immunitario del paziente si è ricostituito, si può interrompere l’assunzione degli antibiotici, il che consente al suo microbiota intestinale di riprendersi.

«I recuperi paralleli del sistema immunitario e del microbiota, entrambi danneggiati e quindi ripristinati, ci offrono un’opportunità unica per analizzare le associazioni tra questi due sistemi», afferma Jonas Schluter, autore senior dello studio.

Un ecosistema complesso

Monitorando i cambiamenti quotidiani nel microbiota intestinale e nel numero di cellule immunitarie del sangue dei soggetti sottoposti a trapianto di midollo osseo, i ricercatori hanno potuto studiare le dinamiche della relazione tra il sistema immunitario e i batteri intestinali.

Un’abbondanza più elevata di Faecalibacterium, Ruminococcus e Akkermansia è risultata associata a tassi superiori di specifici globuli bianchi chiamati neutrofili, mentre batteri come Rothia risultano associati a tassi di neutrofili ridotti.

È noto che diversi batteri associati positivamente al tasso di globuli bianchi producono molecole che modulano la risposta immunitaria.

«Lo scopo di questo studio non è dimostrare se alcuni tipi di microbi sono” buoni “o” cattivi “per il sistema immunitario», spiega Joao Xavier.

«Siamo di fronte auna relazione complicata: i sottotipi di cellule immunitarie che vorremmo aumentare o diminuire variano di giorno in giorno, a seconda di cos’altro sta succedendo nel corpo. L’importante è che ora abbiamo un modo per studiare questo complesso ecosistema».

I risultati ottenuti hanno il pregio di poter iniziare a sviluppare nuovi approcci per migliorare il trapianto di midollo osseo e i trattamenti per le malattie immuno-mediate attraverso la modulazione del microbiota intestinale.