In modelli murini con sindrome di Sjögren i batteri commensali e/o i loro metaboliti hanno un ruolo protettivo nei confronti delle ghiandole esocrine attraverso un’attività immunoregolatoria. È quanto dimostra lo studio coordinato da Mahira Zaheer del Baylor College of Medicine di Houston e pubblicato su Journal of Autoimmunity.

La sindrome di Sjögren (SS) è una patologia autoimmune che colpisce le ghiandole esocrine, ghiandole salivari e lacrimali in particolare, e che provoca secchezza di occhi e bocca e infiltrazione in loco di cellule immunitarie quali linfociti B, T, cellule dendritiche o natural killer. I modelli murini CD25KO sviluppano spontaneamente la sintomatologia correlata a tale patologia e rappresentano quindi il target ideale di studio.

La correlazione tra la sindrome di Sjögren e il microbioma intestinale alla base di questa ricerca è supportata da dati di letteratura che dimostrano come questi pazienti abbiano anche disbiosi intestinale.

I ricercatori hanno quindi voluto approfondire l’eventuale ruolo dei batteri commensali nel condizionare sviluppo e prognosi della malattia in modelli murini CD25KO.

Modelli germ-free e convenzionali a confronto

La cheratocongiuntivite è uno dei sintomi tipici della SS. È stato dunque indagato il ruolo dei batteri commensali in questa circostanza confrontando il fenotipo delle ghiandole oculari e lacrimali di modelli germ-free vs quelli convenzionali, cioè con corredo batterico. Nel complesso, la presenza di batteri commensali o loro metaboliti ha dimostrato di ritardare lo sviluppo del disturbo, favorendo in parallelo la produzione di cellule Th1+. A tal proposito:

• i modelli CD25KO germ-free mostrano sia una maggiore distruzione della barriera corneale sia una maggiore infiltrazione nella ghiandola lacrimale rispetto a quelli convenzionali. Minore è invece la densità delle cellule caliciformi mucipare congiuntivali
• nessuna differenza tra i due gruppi è stata registrata nell’infiltrazione della ghiandola sottomandibolare
• IL-17A, TNF-alpha e IL1-beta sono risultate più espresse nei modelli convenzionali
• pari concentrazione tra i due gruppi è stata dimostrata da MHC II e dai CD8+ -T
• IFN-gamma e IL-12 hanno presentato buona espressione in entrambi i gruppi,  seppur più marcata nei modelli germ-free
• maggior frequenza di cellule B220+ e Th1 è stata registrata dai germ-free a livello lacrimale

Trasferimento immunitario

I batteri hanno un ruolo importante nell’indurre la differenziazione delle cellule CD4+-T. Precedenti ricerche degli stessi autori hanno inoltre dimostrato come il trasferimento di tali cellule da una sede oculare affetta da SS abbia indotto infiammazione a livello lacrimale in modelli immunodeficienti. Si è quindi indagato se le cellule CD4+-T espresse da milza e linfonodi cervicali di CD25KO germ-free fossero più patogene di quelle dei modelli convenzionali. I rispettivi trapianti sono avvenuti su modelli RAG1KO. A cinque settimane dall’intervento nei modelli riceventi da CD25KO germ-free si è osservato:

• una maggior distruzione della barriera corneale
• una perdita più consistente di cellule caliciformi mucipare
• un aumento di infiltrazione linfocitaria e di apoptosi cellulare
• una maggiore espressione di CD4+ IFN-gamma+ sia nei linfonodi cervicali sia nelle ghiandole lacrimali
• una diminuzione di CD4+ IL-17+ solo a livello dei linfonodi cervicali
• nessuna differenza in termini di CD4+ IL-13+

Trapianto di microbiota

I ricercatori hanno poi determinato se una ricolonizzazione con microbiota commensale riducesse la gravità della malattia in modelli CD25KO germ-free.

Il trapianto ha comportato un netto miglioramento nella funzionalità corneale e nella densità delle cellule caliciformi mucipare suggerendo una eventuale modulazione della patogenicità delle cellule CD4+.

Per verificarlo, le CD4+ di modelli CD25KO trapiantati sono state trasferite nuovamente in modelli RAG1KO. Anche in questo caso si è potuto osservare un miglioramento dei parametri immunitari e istologici rispetto a modelli riceventi da CD25KO germ-free, confermando il ruolo dei batteri commensali nel ridurre la gravità della patologia.

Effetti acuti di un trattamento antibiotico

Modelli CD25KO convenzionali e wild-type sono stati sottoposti a un trattamento con antibiotici ad ampio spettro per quattro settimane al fine di verificare se una disbiosi acuta avesse gli stessi effetti della completa assenza di microbioma.

• il trattamento non ha indotto l’infiammazione della ghiandola lacrimale nei wild-type
• il trattamento ha peggiorato lo stato infiammatorio nei CD25KO
• l’espressione genica di IFN-gamma e IL-12 è risultata incrementata nei CD25KO

Anche una disbiosi acuta ha dimostrato quindi di peggiorare la sintomatologia a carico della ghiandola lacrimale ,aumentando il fenotipo delle cellule Th-1.

Rieducazione immunitaria

L’IL-12 è risultata particolarmente espressa a livello lacrimale in presenza di sindrome di Sjögren a causa o di una mancata regolazione immunitaria da parte del microbioma nei modelli germ-free o della disbiosi acuta in quelli convenzionali. Alcuni antigeni sembrerebbero regolarne la produzione.

I ricercatori hanno quindi condotto una neutralizzazione anticorpale della IL-12 in modelli CD25KO germ-free. Rispetto ai controlli, la neutralizzazione ha comportato:

• un decremento dell’infiltrazione nella ghiandola lacrimale e della frequenza di Th1 anche nei linfonodi cervicali
• nessuna differenza in termini di Th17 e Th2 con i controlli

In conclusione, dunque, i batteri commensali hanno un effetto positivo nella sindrome di Sjögren espressa da modelli murini, agendo per via immunitaria. La modulazione del microbioma intestinale potrebbe rappresentare un giorno una terapia innovativa per questa patologia.

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