Stato dell’arte
Il microbiota intestinale viene spesso definito “l’organo dimenticato” per le molte importanti funzioni che svolge nel corpo: dall’elaborazione dei nutrienti alla protezione dai patogeni e all’influenza sul sistema immunitario. Ad esempio, i bambini prematuri hanno un’alterata composizione del microbiota e alcune cellule del sistema immunitario, in questi bambini, si sviluppano seguendo pathway differenti. 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. Ma il modo in cui i microbi intestinali modellano la composizione del sistema immunitario umano è ancora poco chiaro.
Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori hanno analizzato campioni di sangue e feci di oltre 2.000 persone che hanno ricevuto un trapianto di cellule staminali allogeniche e di midollo osseo (BMT), durante il quale il sistema emopoietico del ricevente viene sostituito con cellule staminali di un donatore. Il team di ricercatori ha scoperto che la concentrazione di specifiche tipologie di cellule immunitarie nel sangue cambia in relazione alla presenza di diversi ceppi batterici nell’intestino dei soggetti che hanno ricevuto il trapianto.
Conclusioni
I risultati potrebbero favorire lo sviluppo di nuovi approcci basati sulla modulazione del microbiota intestinale volti migliorare i BMT e i trattamenti per le malattie immuno-mediate.
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.
