Un ceppo di Lactobacillus commensale peggiora i sintomi del lupus eritematoso sistemico, innescando il sistema immunitario dell’ospite. Lo rivela uno studio sui topi realizzato da Daniel Zegarra-Ruiz e dai colleghi della Yale University School of Medicine di New Haven, negli Stati Uniti, e pubblicato sulla rivista Cell Host & Microbe.
Le diete occidentali sono caratterizzate da basse quantità di fibre ed elevate quantità di grassi, che alterano la composizione del microbiota intestinale. I cambiamenti nella composizione del microbiota sono stati collegati a diverse malattie autoimmuni, ma non è chiaro se la dieta influenzi l’autoimmunità attraverso i batteri intestinali.
Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno esaminato i modelli murini di lupus e identificato specifiche specie batteriche che sono legate allo sviluppo della malattia autoimmune.
I batteri commensali esacerbano i sintomi e la mortalità correlati al lupus
Il team ha dapprima indotto il lupus in topi geneticamente predisposti, quindi ha soppresso il microbiota del loro intestino usando antibiotici ad ampio spettro o allevando i roditori in assenza di germi. In entrambe le situazioni, i topi hanno vissuto più a lungo e hanno mostrato un minor numero di sintomi della malattia autoimmune, come la diminuzione dei livelli della molecola infiammatoria IFN di tipo I nella milza e nel sangue, nonché la riduzione delle patologie del sangue e delle lesioni renali.
Per identificare i batteri che influenzano le manifestazioni del lupus, i ricercatori hanno raccolto campioni fecali da topi predisposti al lupus e hanno sequenziato il DNA batterico.
Rispetto ai topi wild-type, i topi predisposti al lupus hanno un microbiota intestinale alterato, che comprende specie batteriche come L. reuteri, Desulfovibrio e Rikenellaceae. Questi topi hanno anche un epitelio intestinale compromesso che permette a Lactobacillus spp., e L. reuteri in particolare, di penetrare nel sangue. Si è osservato inoltre un aumento di L. reuteri nelle feci dei topi predisposti al lupus con il progredire della malattia.
I ricercatori hanno anche rilevato un aumento dei livelli di L. reuteri nelle feci dei pazienti affetti da lupus rispetto alle persone sane.
I batteri arricchiti nei topi con lupus sono trasferibili a quelli sani
Quando i topi predisposti al lupus sono stati allevati con topi wild-type, la maggior parte delle specie batteriche arricchite nei primi, tra cui L. reuteri, sono state trasferite ai secondi. Il co-housing ha anche aumentato la permeabilità dell’intestino nei topi wild-type.
Inoltre, i ricercatori hanno osservato un aumento della permeabilità intestinale e alcuni sintomi autoimmuni, come l’ingrossamento anormale del fegato e della milza, il peggioramento della malattia renale e alti livelli di IFN di tipo I, nei roditori che hanno ricevuto il microbiota intestinale dai topi predisposti al lupus.
Effetti simili, così come il peggioramento dei sintomi correlati al lupus, si sono verificati quando i topi selvatici sono stati nutriti con L. reuteri, ma non quando sono stati nutriti con una specie batterica intestinale non correlata.
Un amido dietetico speciale modula la crescita di L. reuteri e migliora i sintomi autoimmuni
Per valutare il ruolo della dieta nella modulazione dei batteri nei topi predisposti al lupus, i ricercatori li hanno nutriti con alimenti arricchiti di amido resistente, un tipo di fibra che resiste alla digestione e viene fermentata dai batteri intestinali.
Nelle feci e nell’intestino dei topi alimentati con amido resistente si è osservata una diminuzione di L. reuteri. L’amido resistente ha anche rafforzato la barriera epiteliale dell’intestino e ridotto la permeabilità e il passaggio di L. reuteri nel sangue. Nel tempo, l’amido resistente riduce la mortalità legata al lupus e diminuisce i livelli delle molecole infiammatorie nella milza e nell’intestino.
I ricercatori hanno scoperto che la crescita di L. reuteri è inibita dagli acidi grassi a catena corta, in particolare il butirrato, che sono i principali metaboliti della fermentazione dell’amido resistente da parte del microbiota intestinale.
In conclusione, questi dati suggeriscono che un intervento dietetico è sufficiente per prevenire lo sviluppo di una malattia simile al lupus, i cui sintomi sono esacerbati dal ceppo L. reuteri commensale. I risultati potrebbero dare origine ad approcci clinici volti a frenare i batteri che contribuiscono alle malattie autoimmuni.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
