La rinosinusite cronica (Chronic rhinosinusitis, CRS) è una comune infiammazione cronica, caratterizzata da congestione e secrezione nasali che perdurano per almeno 12 settimane. 

La CRS può essere classificata, in base alla presenza/assenza di polipi nasali (Nasal Polyps, NPs), rispettivamente, in CRSwNPs (con polipi) e CRSsNPs (senza polipi). Nei Paesi occidentali, la maggior parte dei casi di CRSwNPs presenta una predominanza di citochina T_H2, di interleuchine IL-4 e IL-13, nonché un’infiltrazione eosinofila; questa condizione viene complessivamente riferita come rinosinusite cronica eosinofila (Eosinophilic Chronic Rhinosinusitis, ECRS). 

La rinosinusite cronica e il microbioma nasale

Nell’ultimo decennio, grazie allo sviluppo di tecnologie come il sequenziamento di una regione variabile dell’RNA ribosomiale batterico 16S, è stato possibile indagare la composizione del microbioma nasale umano. 

Queste metodologie hanno dimostrato che, i pazienti con ECRS rispetto a quelli con CRS non eosinofila, presentano differenze composizionali tra i rispettivi microbiomi; questo dato, potrebbe indicare che le disbiosi nel microbioma nasale possono contribuire alla patogenesi della ECRS. Nonostante ciò, le funzioni del microbioma del meato medio e dei suoi metaboliti nello sviluppo dell’ECRS sono ancora poco note. 

Uno studio, recentemente pubblicato su Journal of Allergy and Clinical Immunology, ha valutato le variazioni del microbioma nasale nella rinosinusite cronica , ed ha indagato il ruolo di alcuni metaboliti batterici nella patogenesi di tale malattia.

Differenze composizionali del microbioma 

Lo studio ha reclutato un totale di 143 soggetti (110 pazienti con CRS e 33 controlli sani), e ha suddiviso i casi in pazienti con ECRS (n=65) e con non-ECRS (n=45). Il materiale biologico, prelevato dai tamponi nasali dei soggetti, è stato analizzato tramite amplificazione e sequenziamento della regione variabile V3-V4 del gene dell’RNA ribosomiale 16S. Inoltre, gli Autori hanno estratto i metaboliti batterici dai campioni biologici, al fine di predire le potenziali funzioni di tali microrganismi nello sviluppo della CRS. 

Dal confronto tra la composizione del microbioma dei casi e quella dei controlli, è emersa una differenza statisticamente significativa nella β-diversità UniFrac pesata. Inoltre, dall’analisi statistica sui fattori che possono influenzare la composizione del microbioma nella CRS, è emerso che i pazienti con ECRS presentavano microbiomi con una differente β-diversità UniFrac pesata ed un’inferiore α-diversità, rispetto ai microbiomi dei pazienti con non-ECRS. 

Differenze funzionali nel microbioma dei pazienti con ECRS e non-ECRS

La valutazione dei biomarker microbici, tramite LEfSe (Linear discriminant analysis Effect Size) ha evidenziato numerose differenze tra i generi presenti nei pazienti con ECRS e non-ECRS; in particolare, Fusobacterium nucleatum risultava significativamente più abbondante nei casi non-ECRS rispetto a quelli ECRS. Dall’analisi predittiva della funzione metagenomica, ottenuta dai dati delle Unità Tassonomiche Operative (OTU), e dalla comparazione tra le funzioni batteriche, i pathways della sintesi proteica e dei sistemi di riparazione del DNA, nonché quelli coinvolti nella biosintesi del lipopolisaccaride (LPS), risultavano significativamente più abbondanti nei pazienti non-ECRS.  Questi risultati suggeriscono che le variazioni nelle funzioni microbiche potrebbero avere un ruolo nella patogenesi della ECRS e della non-ECRS. 

Le funzioni di F. nucleatum e dell’LPS sulle cellule epiteliali delle vie aeree

Poiché F. nucleatum è un noto un patogeno parodontale che, producendo LPS, determina l’attivazione trascrizionale dei neutrofili, è stata indagata la possibile correlazione tra l’LPS sintetizzato da F. nucleatum e la patogenesi della ECRS e della non-ECRS. Nella loro valutazione, gli Autori hanno anche considerato risultati di studi precedenti, che avevano dimostrato come la sovraespressione di ALOX15, (un enzima che metabolizza l’acido arachidonico) rivestisse un ruolo chiave nell’infiammazione eosinofila e nella formazione di NPs. 

Sulla base di queste evidenze, gli Autori hanno analizzato l’effetto dell’LPS prodotto da F. nucleatum nell’espressione di citochine in cellule epiteliali bronchiali umane normali (NHBE). La semplice stimolazione delle cellule, tramite l’LPS, non ha portato a variazioni nell’espressione di ALOX15; tuttavia, la prestimolazione con l’LPS del patogeno, sull’induzione di T_H2, IL-4 e IL-13, ha soppresso i livelli di espressione di ALOX15 indotti da citochine T_H2.  L’attività inibitoria dell’LPS di F. nucleatum sul metabolismo dell’acido arachidonico, indotto dalle citochine T_H2, potrebbe suggerire che il microrganismo eserciterebbe una funzione protettiva sulle cellule epiteliali delle vie aeree; tuttavia, saranno necessari ulteriori studi, per approfondire tale ipotesi. 

Conclusioni 

Dallo studio, il microbioma nasale dei pazienti con CRS risulta essere diverso tra ECRS e non-ECRS; inoltre, i pazienti non-ECRS mostravano una maggiore abbondanza di F. nucleatum ed un aumento del pathway di biosintesi dell’LPS di tale patogeno. Poiché, nelle cellule NHBE, tale molecola sopprime i livelli di espressione di ALOX15 indotto dalle citochine T_H2, gli Autori ne hanno ipotizzato un’azione protettiva nei confronti di tali cellule. Complessivamente, dai risultati dello studio, è emerso che la disbiosi del microbioma nasale potrebbe svolgere un ruolo critico nella patogenesi dell’ECRS.