Nei primi giorni di vita, l’intestino subisce un rapido sviluppo, influenzato dai microrganismi che lo colonizzano. Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che le modalità di alimentazione dei neonati influenzano in maniera diversa la loro suscettibilità alle malattie.

I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, evidenziano l’importanza del microbiota intestinale per lo sviluppo intestinale e la regolazione del sistema immunitario e forniscono informazioni utili su come i trattamenti basati sul microbiota potrebbero prevenire la comparsa di malattie gravi come l’enterocolite necrotizzante (NEC).

Allattamento al seno vs latte artificiale

Studi precedenti hanno dimostrato che l’allattamento al seno supporta la crescita di batteri intestinali “buoni”, mentre l’alimentazione con latte artificiale può aumentare il rischio di NEC. 

Tuttavia, gli effetti delle diverse modalità di alimentazione sul microbiota intestinale infantile e il collegamento con la NEC non sono ancora chiari.

Per rispondere a questa domanda, i ricercatori guidati da Saravanan Subramanian della University of Illinois a Chicago hanno esaminato come i diversi batteri intestinali presenti in caso di allattamento al seno o con latte artificiale influenzano il modo in cui l’intestino “gestisce” le infezioni e l’eventuale sviluppo della NEC.

Colonizzazione precoce previene le infezioni

Innanzitutto, i ricercatori hanno esposto cuccioli privi di germi a un’infezione virale. I topi germ-free hanno mostrato danni intestinali moderati, mentre gli animali con un microbiota normale sono risultati resistenti all’infezione. 

Questi risultati suggeriscono che la colonizzazione del microbiota intestinale svolge un ruolo chiave nella protezione dell’intestino neonatale dall’infiammazione indotta dal virus.

Dopo l’esposizione all’infezione virale, i topi alimentati con latte artificiale hanno sviluppato lesioni intestinali simili a quelle causate dalla NEC, mentre i topi allattati al seno hanno mostrato solo danni lievi. 

I cuccioli alimentati con latte artificiale hanno anche mostrato una maggiore permeabilità intestinale, un ridotto aumento di peso e una maggiore mortalità rispetto ai cuccioli allattati al seno.

Nei topi alimentati con latte artificiale, i ricercatori hanno anche osservato un aumento di batteri nocivi, in particolare quelli della specie Klebsiella, che producono una tossina chiamata tilivallina. 

Precedenti studi hanno dimostrato una correlazione tra i batteri Klebsiella e lo sviluppo della NEC negli esseri umani; inoltre, sono stati rilevati alti livelli di  tilivallina nell’intestino di topi alimentati con latte artificiale.

Tolleranza all’infiammazione

Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che la tilivallina attiva vari pathway di segnalazione, con conseguenti alterazioni nell’espressione di geni che proteggono l’intestino dai danni indotti dalle cellule immunitarie. 

Nei topi allattati al seno esposti a ceppi di Klebsiella produttori di tossine sono stati osservati danni intestinali simili a quelli della NEC; al contrario, l’esposizione a ceppi di Klebsiella che non producono tossine non ha causato alcun danno. 

Rispetto ai topi allattati al seno, in quelli nutriti con latte artificiale sono state inoltre rilevate specifiche cellule immunitarie note per essere correlate a un aumento dell’infiammazione e a manifestazioni simili a quelle rilevate in caso di NEC. 

La riduzione dei livelli di queste cellule ha attenuato i danni intestinali, suggerendo un loro ruolo chiave nella patogenesi della NEC.

Conclusioni

Questo studio fa dunque luce su come i neonati si adattino a diversi microrganismi e sviluppino tolleranza all’infiammazione. 

«I nostri risultati forniscono informazioni utili su questo processo, migliorando così la nostra comprensione di come le alterazioni nella colonizzazione dei microrganismi commensali influenzino la salute umana e contribuiscano allo sviluppo di diverse malattie, tra cui disturbi infiammatori e autoimmuni, diabete, allergie e cancro».