La colite ulcerosa è una malattia infiammatoria intestinale che provoca infiammazione e ulcere nel tratto digestivo, ma i meccanismi alla base di questa condizione non sono ancora chiari. Di recente, un gruppo di ricercatori ha identificato i principali metaboliti microbici e le interazioni ospite-microbo alla base del decorso della malattia nei bambini.

I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, suggeriscono che il microbiota intestinale contribuisce alle alterazioni dei livelli di metaboliti associati alla malattia. Questo studio evidenzia anche l’importanza di queste interazioni nello sviluppo e nel trattamento di questa patologia.

Rettocolite ulcerosa e microbiota

Precedenti ricerche hanno identificato specifiche firme microbiche nei pazienti con colite ulcerosa e hanno dimostrato un’associazione tra la malattia, un’espansione dei batteri del cavo orale e una riduzione dei batteri Clostridiales. 

Altri studi hanno associato la colite ulcerosa a livelli più elevati di Bifidobacterium breve e Clostridium symbiosum, nonché all’infiammazione intestinale provocata da ceppi orali di Klebsiella.

«Le differenze nelle firme microbiche riscontrate tra diversi gruppi di pazienti e a seconda della durata della malattia, così come le differenze nei trattamenti somministrati ai singoli pazienti, rendono complicata l’identificazione dei meccanismi alla base della malattia», affermano i ricercatori.

II team guidato da Melanie Schirmer del The Broad Institute of MIT and Harvard ha dunque deciso di analizzare campioni di feci e plasma di bambini a cui era stata recentemente diagnosticata la colite ulcerosa.

Metaboliti specifici fanno la differenza

I ricercatori hanno reclutato bambini di età compresa tra 4 e 17 anni che avevano ricevuto una diagnosi di colite ulcerosa e li hanno seguiti per un anno, durante il quale hanno raccolto dati clinici e campioni biologici. Il team si è concentrato su 95 bambini con malattia lieve o moderata/grave al momento della diagnosi e ha raccolto fino a quattro campioni di feci e sangue per ogni bambino.

Rispetto ai soggetti con malattia inattiva, quelli con forme moderate o gravi presentavano livelli più elevati di batteri tipici del cavo orale, tra cui tre specie di Veillonella, Haemophilus parainfluenzae e Klebsiella pneumoniae, nonché livelli più bassi di Bifidobatteri, tra cui B. longum, B. adolescentis e B. bifidum.

I ricercatori hanno anche scoperto che il 72% dei metaboliti rilevati nelle feci presentavano livelli diversi nei bambini con malattia moderata o grave rispetto a quelli con malattia inattiva. Infine, i valori del 41% dei metaboliti rilevati nel plasma erano significativamente alterati in caso di forme moderate o gravi.

Iperattivazione immunitaria

I bambini con malattia grave mostravano livelli alterati di specifici acidi biliari come quelli coniugati con la taurina.  Dai dati ottenuti è emerso per esempio che il taurocolato, noto per essere in grado di aumentare la produzione di specie reattive dell’ossigeno, e l’acido tauro-chenodesossicolato, un acido biliare che diminuisce la vitalità delle cellule epiteliali biliari e induce la morte cellulare ad alte concentrazioni, sono presenti a livelli elevati in questi bambini. 

I bambini con malattia grave hanno mostrato anche livelli più bassi di metaboliti plasmatici del triptofano, che sopprimono l’infiammazione, e di poliammine, che attenuano la risposta immunitaria. 

Conclusioni

«La perdita di questi metaboliti e dei loro effetti protettivi possono contribuire all’iperattivazione del sistema immunitario nella colite ulcerosa», affermano i ricercatori.Ulteriori esperimenti hanno individuato un’associazione tra Veillonella parvula e l’aumento della produzione di metaboliti immunomodulatori. V. parvula sembra inoltre metabolizzare i farmaci immunosoppressori, compromettendone potenzialmente l’efficacia terapeutica.