Stato dell’arte
Cambiamenti nella composizione batterica intestinale sono risultati associati a diverse malattie autoimmuni.

Cosa aggiunge questo studio
Lo studio esamina la risposta anticorpale sistemica a ceppi batterici umani commensali per verificare un’eventuale associazione con patologie autoimmuni, diabete mellito di tipo 1 e morbo di Crohn.

Conclusioni
La risposta anticorpale sistemica è correlata sia al microbiota intestinale sia al genotipo HLA-DR. Monitorare gli anticorpi antibatterici ematici potrebbe quindi permettere di anticipare, con un certo grado di sicurezza, la futura diagnosi di diabete di tipo 1 e altre malattie autoimmuni.

Quando si parla di risposta autoimmune e patologie correlate si apre un mondo. Se a questo si associa il microbioma, gli orizzonti non potrebbero essere più ampi e intricati. Se l’interazione tra questi due fenomeni sembrerebbe ormai assodata, manca da capire come questo avvenga.

Alexandra Paun e colleghi della Faculty of Medicine di Toronto hanno cercato di far luce su questo aspetto concentrandosi sulla presunta relazione tra i principali commensali intestinali umani e la relativa risposta anticorpale associata a diagnosi di diabete mellito di tipo 1 (DB1) in 49 pazienti pediatrici. Controlli sani (n=90) e pazienti con morbo di Crohn (n= 32; già inclusi in un altro studio) di pari età sono stati considerati per il confronto.

Lo studio, pubblicato recentemente su Science Immunology, si basa su evidenze pubblicate in letteratura che sostengono come individui dalla recente diagnosi di DB1 (ma non solo), oltre all’alterazione immunitaria pancreatica dettata dalla malattia, presentano anche un microbioma intestinale peculiare e ridotto per diversità tassonomica rispetto a individui sani.

Se e come questi due fattori siano connessi rimane tuttavia ancora da approfondire. Ecco dunque cosa hanno analizzato e scoperto i ricercatori canadesi a tal proposito.

Risposta anticorpale batterica in pazienti diabetici vs sani

Tra i batteri commensali del nostro intestino sono stati selezionati i 32 principali ed è stato confrontato il relativo tasso ematico di autoanticorpi anti-insula pancreatica (ACAb) tra i soggetti con recente diagnosi di morbo di Crohn o di diabete mellito di tipo 1 e controlli sani. Un loro aumento era infatti già stato documentato in occasione di infezione da HIV o patologie infiammatorie croniche intestinali.

In primo luogo sono stati confrontati pazienti con morbo di Crohn e controlli:

• il gruppo di pazienti ha registrato maggiori livelli di Ig totali e IgA ACAb contro Bacteroides vulgatus, Clostridium perfringens, MET-2 e Roseburia faecis; solo di IgA invece contro Enterococcus faecalis
• la misurazione di PCA (principal component analysis) e il VIF (variance inflaction factor) hanno mostrato una netta separazione nella risposta ACAb fra i due gruppi
• differenze tra i sessi sono emerse nei livelli di IgA in risposta a Bacteroides fragilis, C. perfringens, E. faecalis, MET-2, quelli di Ig totali invece vs C. perfringens
• associazione significativa tra genere e presenza o meno di malattia è risultata nei confronti di B. vulgatus ed E. faecalis in termini di IgA
• tra il gruppo di pazienti, la risposta ACAb ha registrato valori maggiori nelle femmine. Tale differenza non è risultata invece tra i controlli.

A questo confronto si è poi aggiunto il gruppo di pazienti con diabete:

• sia i livelli plasmatici di Ig totali sia quelli di IgA ACAb hanno mostrato valori differenti tra i controlli e il gruppo DB1 in relazione a Anaerotruncus colihominis, Bifidobacterium animalis, B. fragilis, B. vulgatus, C. perfringens e Lactobacillus acidophilus; solamente quelli totali di Ig invece contro Gemmiger formicilis e R. faecis
• anche in questo caso, i risultati di PCA e VIF hanno sottolineato una chiara distinzione di risposta ACAb tra controlli e gruppo DB1
• di contro, rispetto ai controlli la risposta ACAb nei pazienti con DB1 non ha registrato valori così elevati come in quelli con morbo di Crohn. Le Ig totali e IgA di DB1 vs A. colihominis, B. animalis, B. fragilis, B. vulgatus e C. perfringens hanno infatti mostrato livelli inferiori dei controlli
• sebbene anche l’associazione tra genere e stato di malattia non ha mostrato significatività nel confronto fra controlli sani e gruppo DB1, il sesso d’appartenenza ha influenzato i livelli di IgA vs B. animalis, B. fragilis, Faecalibacterium prausnitzii, G. formicilis e MET-2, quelli delle Ig totali vs B. animalis, B. vulgatus e C. perfringens.

Andamento della risposta ACAb nel prediabete

Data la distinzione dei livelli di autoanticorpi anti-insula pancreatica tra i gruppi con diagnosi effettiva, i ricercatori hanno valutato l’opzione di sfruttare questo parametro come indicatore di successivo sviluppo di malattia.

Sono stati quindi raccolti campioni di siero da 68 bambini con normali livelli glicemici ma positivi per ACAb, indice di un possibile sviluppo di patologia autoimmune.

Alla valutazione ACAb è stata aggiunta quella per HLA (human leukocyte antigen) classe II. Tale locus genetico, in particolare gli aplotipi DR3-DQ2 e DR4-DQ8, hanno infatti già dimostrato in precedenza un’associazione positiva con DB1.

Nell’ambito dello studio è emerso che:

• esiste una robusta associazione tra il successivo sviluppo di DB1, la presenza dell’aplotipo DR3-4 e la risposta ACAb IgG2-mediata in risposta a MET-2 e R. faecis
• esiste una maggiore risposta anticorpale contro MET-2 e R. faecis in pazienti mancanti sia di DR3 sia di DR4, intermedia in quelli che esprimono uno dei due, minore in quelli con entrambi gli aplotipi
• anche i livelli di Ig totali vs le stesse specie batteriche hanno mostrato correlazione con l’espressione di HLA e lo stato di malattia
• IgG2 e Ig totali contro MET-2 sono risultate età-dipendenti, contro R. faecis solo le IgG2.

Gli aplotipi HLA hanno quindi mostrato un’associazione forte con la risposta ACAb e lo sviluppo di diabete mellito. Queste correlazioni sono ulteriormente rafforzate se dall’analisi si rimuove il fattore età.

Specificità della risposta anticorpale

La determinazione del titolo anticorpale anti-insula è il miglior marcatore predittivo di diabete, dimostrando inoltre una specificità aplotipo HLAII-dipendente. Sulla base di studi di letteratura, gli autoanticorpi anti-GAD65 (GADA) sono infatti risultati associati a DR3, quelli anti-insulina (IAA) e anti-isola (ICA) a DR4.

I ricercatori hanno quindi testato nuovamente queste associazioni abbinandole alla valutazione anche di autoanticorpi IA2A (tyrosine phosphatase protein IA-2).

Tra i risultati principali troviamo che:

• la risposta ACAb mediata da IgG1 è negativamente associata con ICA
• i livelli di IgG2 sono positivamente correlati con IA2A, negativamente con IAA
• di contro, IgA non mostrato alcuna correlazione significativa con i parametri immunitari considerati
• l’inclusione dell’aplotipo HLA nell’analisi ha rafforzato l’associazione tra IAA e IgG2 contro R. faecis e quella tra IA2A e IgG2 contro Streptococcus gallolyticus, la presenza di DR3 nel primo caso, l’assenza di DR4 nel secondo
• di contro, la relazione tra ICA e IgG1 nella risposta contro B. fragilis è risultata indipendente da HLA-DR.

In conclusione dunque:

• la risposta ACAb ha mostrato profili differenti tra i controlli, pazienti con diabete mellito e morbo di Crohn
• la risposta anticorpale a certi commensali, il genotipo HLA-DR e la specificità degli autoanticorpi pancreatici sono risultati associati sia tra loro sia con la futura diagnosi di diabete mellito di tipo 1.

Nonostante siano necessari ulteriori studi, monitorare gli anticorpi antibatterici ematici sembrerebbe importante per la prevenzione anticipando, con un certo grado di sicurezza, la futura diagnosi di diabete mellito e, probabilmente, anche di altre malattie autoimmuni.