La dermatite atopica (AD) è una malattia infiammatoria cronica della pelle, molto diffusa in età pediatrica, tanto che si stima che colpisca 1 bambino su 5. Caratterizzata dalla presenza di secchezza, prurito e infiammazione, ha molteplici eziologie, guidate da interazioni genetiche e ambientali, che alla fine si traducono in disfunzione immunitaria e perdita dell’integrità della barriera cutanea. 

Svelare la fisiopatologia che porta alla dermatite atopica potrebbe consentire nuovi approcci per prevenire e curare questa gravosa malattia. Ultimamente si è ipotizzato un ruolo degli antibiotici sistemici sulla genesi della patologia, ruolo mediato dal microbiota intestinale. Pertanto, un gruppo di ricercatori ha condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista The Journal of Allergy and Clinical Immunology, per comprendere il rapporto tra somministrazione di antibiotici sistemici nel primo anno di vita, dermatite atopica e microbiota intestinale.

Utilizzo di antibiotici e dermatite atopica

La dermatite atopica è spesso uno dei primi segni di una più ampia disregolazione immunitaria, e rappresenta la base per altri disturbi allergici che iniziano nell’infanzia e che coinvolgono il microbiota. Difatti, il microbiota nell’infanzia è noto per influenzare lo sviluppo immunitario sano, e studi meccanicistici e basati sulla popolazione hanno mostrato come perturbazioni del microbiota nelle prime fasi della vita si correlassero con il successivo sviluppo di dermatite atopica e altri disturbi allergici. 

I bambini che hanno ricevuto antibiotici sistemici nel primo anno di vita, indipendentemente dall’indicazione, avevano una probabilità significativamente più alta di ricevere una diagnosi di dermatite atopica all’età di 5 anni, con un rischio che scende a livelli non significativi quando gli antibiotici erano stati somministrati dopo l’anno. 

Pertanto, l’esposizione sistemica agli antibiotici, specificatamente durante la primissima infanzia è associata allo sviluppo della patologia, suggerendo una maggiore sensibilità per la disregolazione immunitaria a valle durante questa finestra iniziale dello sviluppo. Studi recenti hanno correlato la somministrazione di antibiotici, somministrati per via orale o parenterale, a un aumentato rischio di dermatite atopica, a causa dell’impatto di questi farmaci sul microbiota intestinale.

Associazione tra Bifidobacterium e atopia

Le alterazioni del Bifidobacterium e dei suoi percorsi metabolici sono state osservate nei neonati a cui è stata successivamente diagnosticata la dermatite atopica. Poiché le cellule umane non hanno le capacità enzimatiche per scomporre gli oligosaccaridi del latte materno, si affidano ai microbi intestinali come il Bifidobacterium per trarne energia. I bifidobatteri sono quindi essenziali per la degradazione del latte durante l’allattamento. 

Nello specifico, l’acetato fecale prodotto dal Bifidobacterium è considerato un biomarker per l’attività bifidogenica, la salute del microbiota nei primi anni di vita e il rischio di atopia, mentre il butirrato può essere un marker per una sana maturazione del microbiota intestinale man mano che i bambini crescono e la loro dieta si diversifica. 

Poiché il microbiota intestinale cambia nel tempo, i batteri colonizzatori precoci come il Bifidobacterium diminuiscono e forniscono i substrati di acetato e lattato per l’alimentazione incrociata di batteri produttori di butirrato come Faecalibacterium, Roseburia ed Eubacterium, rappresentativi del microbiota butirrogeno più adulto. 

Acetato, propionato e butirrato svolgono un ruolo critico nella fisiologia dell’ospite, compreso il mantenimento delle barriere fisiche, la funzione delle cellule epiteliali dell’intestino, l’attività delle cellule immunitarie, lo stato infiammatorio dell’intestino e degli organi extra-intestinali e sono quindi anch’essi correlati con l’atopia. 

Utilizzo di antibiotici e composizione del microbiota 

Analizzando l’abbondanza delle specie del microbiota in bambini di 1 anno sottoposti a trattamento antibiotico si è visto come Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Eubacterium rectale, e Tyzzerella nexilis erano significativamente alterati sia nell’esposizione agli antibiotici durante il primo anno di vita che nell’AD a 5 anni. In dettaglio B. bifidum, B. longum ed E. rectale erano diminuiti nei partecipanti trattati con antibiotici e in quelli con diagnosi di dermatite atopica, e T. nexilis era aumentato in questi stessi gruppi. 

Antibiotici e percorsi metabolici correlati al microbiota

Per comprendere come il microbiota infantile possa collegare funzionalmente l’esposizione precoce agli antibiotici e lo sviluppo della dermatite atopica, sono stati studiati i percorsi metabolici correlati al microbiota e sono stati rilevati 161 percorsi alterati nei neonati a cui è stato successivamente diagnosticato la dermatite atopica durante la visita di studio a 5 anni, e 56 percorsi alterati in quelli trattati con antibiotici entro il primo anno di vita. 

In particolare questi percorsi erano principalmente caratterizzati da un aumento della degradazione dei monosaccaridi (D-glucarato, D-galattarato, sulfochinovosio e L-ramnosio), un aumento della degradazione degli aminoacidi (L-arginina e 4-amminobutanoato) e ampie riduzioni nella biosintesi degli amminoacidi, ridotta capacità sia della biosintesi di nucleotidi/nucleosidi (biosintesi de novo di ribonucleotidi di adenosina e biosintesi di uridina 5′-monofosfato I) e ridotta fermentazione primaria (fermentazione del piruvato in acetato e lattato II e shunt del bifidobatterio).

Conclusioni

I risultati dimostrano l’associazione tra l’uso sistemico di antibiotici (orali o endovenosi) nelle prime fasi della vita e la riduzione del Bifidobacterium spp, e delle specie produttrici di acidi grassi a catena corta.

Inoltre, si sono verificati aumenti nelle capacità di degradazione dei monosaccaridi e nel metabolismo degli aminoacidi nei neonati che hanno ricevuto antibiotici durante il loro primo anno di vita e nei partecipanti che hanno sviluppato la dermatite atopica a 5 anni. 

Questi segnali erano associati sia all’esposizione agli antibiotici che all’esito della malattia a 5 anni e mediavano la relazione tra l’uso di antibiotici nei primi anni di vita e lo sviluppo della patologia. 

Questi risultati rafforzano la necessità di un uso responsabile degli antibiotici nelle popolazioni pediatriche e forniscono potenziali obiettivi per la previsione e la prevenzione della dermatite atopica.