Le alterazioni della composizione del microbiota intestinale nei neonati durante il periodo di svezzamento sono state associate a un aumento del rischio di malattie autoimmuni, allergie e obesità.
Un recente studio condotto su modelli murini ha dimostrato che una mancata maturazione del microbiota intestinale inibisce lo sviluppo del sistema immunitario e la capacità di combattere le infezioni intestinali.
I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, potrebbero aiutare a progettare terapie basate sul microbiota per migliorare lo sviluppo immunitario nei bambini piccoli.
Svezzamento cruciale per lo sviluppo del sistema immunitario
Precedenti studi hanno dimostrato che allo svezzamento i microbi intestinali inducono una vigorosa risposta immunitaria caratterizzata dall’attivazione di una specifica popolazione di cellule immunitarie, i linfociti T regolatori (Tregs), e dall’espressione di citochine infiammatorie nell’intestino.
L’inibizione di questa cosiddetta “reazione di svezzamento” porta a problemi a lungo termine nelle risposte infiammatorie e a livello della barriera intestinale.
Tuttavia, non è chiaro come il microbiota “pre-svezzamento” supporti lo sviluppo del sistema immunitario.
Per rispondere a questa domanda, un gruppo di ricercatori guidati da Paul Planet e Michael Silverman della University of Pennsylvania ha sviluppato e studiato un modello murino che rispecchia il microbiota umano della prima infanzia.
Microbiota dei neonati: la Pediatric Community
I ricercatori hanno progettato un consorzio di nove famiglie microbiche, tra cui Bacilli, Enterobacteriaceae e Clostridiaceae, che hanno soprannominato Pediatric Community. Questo gruppo di microbi rappresenta oltre il 90% delle specie microbiche presenti nell’intestino dei neonati prima dello svezzamento.
I ricercatori hanno osservato che nei topi la comunità pediatrica viene trasmessa dalle madri ai cuccioli e mantiene una composizione pre-svezzamento per tutto il periodo dello svezzamento fino all’età adulta.
Rispetto ai topi di controllo, la cui composizione del microbiota è cambiata durante lo svezzamento, i cuccioli con un microbiota invariato o “bloccato” avevano meno linfociti Treg e meno immunoglobuline A, che svolgono un ruolo chiave nella funzione immunitaria delle mucose.
Un modello di microbiota pre-svezzamento
Rispetto ai controlli, i topi con il microbiota della Pediatric Community non solo hanno mostrato meno segni distintivi dello sviluppo del sistema immunitario indotto dal microbiota, ma erano anche più suscettibili all’infezione da Salmonella, con una mortalità del 100% entro tre giorni.
Le infezioni da Salmonella si verificano tipicamente nei topi giovani e nei bambini e sono una delle principali cause di mortalità pediatrica.
L’aggiunta di specie microbiche associate agli adulti ai topi con microbi della comunità pediatrica ha portato a un aumento dei metaboliti microbici benefici come gli acidi grassi a catena corta e al ripristino del normale sviluppo dei linfociti Treg.
Lo studio mostra inoltre che il consorzio batterico della comunità pediatrica può essere utilizzato come modello per studiare il microbiota pre-svezzamento.
Conclusioni
«La resistenza del consorzio ai cambiamenti microbici associati allo svezzamento e alla maturazione stentata del sistema immunitario gli consente di fungere da modello per chiarire i componenti specifici del sistema immunitario in via di sviluppo che richiedono transizioni da un microbioma pre-svezzamento a un microbioma associato all’adulto». spiegano gli autori.
E aggiungono: «Il modeling accurato del microbioma pre-svezzamento offre un’entusiasmante opportunità per progettare interventi microbici allo svezzamento che abbiano lo scopo di migliorare lo sviluppo del sistema immunitario e la salute a lungo termine».
