Spettro autistico: microbiota intestinale e risposta immunitaria sono alterati

14 maggio 2018

 University of California, Davis (studio originale)

Bambini con disordini dello spettro autistico e sintomi gastrointestinali presentano una risposta immunitaria alterata, probabilmente da ricondurre a cambiamenti metagenomici. Anche la composizione batterica intestinale sembrerebbe esse compromessa, contribuendo in questo modo all’aggravamento dei sintomi.

È quanto risulta dallo studio di Destanic R. Rose e colleghi, recentemente pubblicato su Brain, Behavior, and Immunity.

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I disordini dello spettro autistico (ASD) sono disturbi neurologici associati allo sviluppo e caratterizzati dalla ripetizione di comportamenti stereotipati e da problemi relazionali.

Sebbene l’esatta eziologia rimanga ad oggi non chiara, è ormai certo come siano coinvolti sia fattori genetici che ambientali.

Disordini dello spettro autistico e sintomi gastrointestinali

Stando a quanto emerso in studi recenti e ampi i bambini con disordini dello spettro autistico sono maggiormente inclini a sviluppare anche sintomatologie gastrointestinali (GI) quali diarrea, gonfiore, costipazione o sensibilità a particolari alimenti.

In questi soggetti esprimenti entrambe le condizioni cliniche è stato notato anche un aumento del disturbo del sonno, irritabilità, pianti improvvisi e comportamento aggressivo rispetto a bambini con disordini dello spettro autistico, ma senza altri disturbi.

Da evidenze di letteratura è poi emerso come, andando ad analizzare nello specifico questo sottogruppo, ovvero con ASD e GI, presentino anche un profilo microbico alterato, una risposta infiammatoria accentuata e una compromessa permeabilità intestinale.

Pochi sono tuttavia gli studi che confrontano questi parametri con bambini con disordini dello spettro autistico, ma senza sintomi gastrointestinali di età comparabile.

I ricercatori statunitensi hanno perciò voluto approfondire questo aspetto andando a esaminare se in soggetti esprimenti sia ASD che GI fosse possibile riscontrare una firma biologica in termini di disfunzione immunitaria e composizione batterica intestinale.

Per far ciò sono stati inclusi nello studio 103 bambini di età compresa tra i 3 e 12 anni, suddivisi nei seguenti quattro sottogruppi e distinti in base alle loro condizioni cliniche: ASD-GI (bambini con disordini dello spettro autistico e sintomi gastrointestinali), ASD-NoGI (solo ASD), TD-GI (solo GI), TD-NoGi (controlli sani).

Sono stati dunque collezionati campioni fecali per le analisi batteriche ed ematici per valutare la risposta immunitaria.

Da questi ultimi è stato poi estratta la componente cellulare periferica (PBMC) e stimolati per la produzione di citochine.

Successivamente alla singola estrazione PBMC, il gruppo ASD-GI ha presentato una riduzione di TGFβ1 rispetto a ASD-NoGI e TD-NoGI.

Dopo la stimolazione dei campioni con il ligando TLR-4 si è invece registrato un incremento di circa una volta e mezza relativo a IL-1α e TNFα nel gruppo ASD-NoGI oltre che una significativa crescita di IL-1β se comparata a TD-NoGI.

Confrontando invece il trend di ASD-GI con quello di ASD-NoGI possiamo notare come complessivamente sia aumentata la produzione di citochine, incluse IL-5 e IL-17. Al contrario, considerando sempre ASD-GI, IL-1α ha mostrato un decremento come del resto TGFβ1.

L’analisi del materiale ematico è poi continuata con la stimolazione attraverso NOD. La produzione di citochine nei soggetti ASD-NoGI è risultata minore di ASD-GI e TD-NoGI. ASD-NoGI hanno infatti prodotto un terzo in meno di IL-1α e IL-1β associato a un decremento anche di IL-6, IL-12p40, TNFα e IFNy. Dal altra parte, ASD-GI hanno presentato una crescita di espressione relativa in particolar modo a IL-1β.

Da ultimo, in seguito a stimolazione con PHA sono emerse scarse differenze significative tra i vari gruppi. IL-15 ha mostrato un aumento in ASD-NoGI rispetto a TD-NoGI mentre nei campioni di ASD-GI è stata riscontrata una maggiore espressione di IFNy associata a un decremento di TGFβ1 se confrontato con TD-NoGI.

È stata poi valutato il comportamento dei bambini con disordini dello spettro autistico attraverso la scala ABC.

Il gruppo ASD-GI ha ottenuto nel complesso un punteggio corrispondente a un livello di maggiore “atipicità” rispetto ai soggetti con solo ASD dimostrando infatti più irritabilità, agitazione, letargia, tendenze asociali e iperattività.

Anche il profilo batterico ha sottolineato alcune differenze tra i gruppi. Dall’analisi complessiva sono stati riscontrati tre cluster principali, il primo dominato da Bacteroides, il secondo senza una chiara tendenza di specie prevalente e il terzo caratterizzato da Prevotella.

Interessante tuttavia notare come al secondo cluster appartengano solo campioni di bambini con disordini dello spettro autistico, indipendentemente dalla presenza di sintomi gastrointestinali, mentre al terzo soprattutto ASD-NoGI e TD-NoGI. Le principali disparità sono state tuttavia evidenziate a livello di famiglia e tra ASD-GI e TD-GI.

Nel dettaglio, Bacteriodaceae, Lachnospiraceae, Prevotellaceae e Ruminococcaceae sono infatti risultate più abbondanti nei primi. Tra ASD-NoGI e TD-NoGI non è invece emersa alcuna differenza. Attraverso la tecnica di associazione di Cohen-Friendly è stato poi possibile determinare alcune diversità in termini di vie di segnalazione rispettivamente tra i due gruppi con GI e quelli senza GI.

Cosa possiamo concludere

Sulla base di questo studio è possibile affermare come ci siano delle effettive differenze tra bambini con disturbi dello spettro autistico e sintomi gastrointestinali rispetto a quelli con soli ASD. La disparità principale è da ricondurre ai livelli di TGFβ1 espressi in seguito a stimolazione dal gruppo ASD-GI oltre che a quelli di citochine correlate a infiammazione mucosale in seguito a esposizione di TLR-4.

Infine, dalle analisi condotte sul microbioma intestinale è emerso come sia presente una correlazione tra sintomi GI e una particolare composizione batterica suggerendo perciò un possibile coinvolgimento della disbiosi nella presenza della co-morbilità ASD e disordini gastrointestinali.

Silvia Radrezza

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