Ricerca italiana: approccio metaproteomico per studiare il microbiota in bambini autistici

I bambini affetti da autismo presentano un microbiota intestinale diverso dai componenti della propria famiglia. Identificare i metaboliti correlati a tali alterazioni è il nuovo passo della ricerca.
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Stato dell’arte
Diversi studi hanno ipotizzato che il microbiota intestinale potrebbe essere associato a condizioni neurologiche come l’autismo.

Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori hanno analizzato le proteine ​​prodotte dai batteri intestinali e presenti nei campioni di feci di bambini autistici e dei loro genitori e fratelli neurotipici. Nei bambini autistici è stata rilevata una sovraespressione di proteine ​​associate ai Clostridia e al metabolismo dei carboidrati, mentre quelle ​​associate ai Bacteroidia sono risultate sottoespresse. Circa 30 proteine presenti a livelli ridotti erano maggiormente espresse nei bambini con un quoziente intellettivo (QI) inferiore a 70 rispetto ai bambini con un QI superiore a 70. La maggior parte di queste proteine ​​sono risultate correlate ai batteri Firmicutes.

Conclusioni
I risultati sono in linea con l’ipotesi che i bambini con autismo presentino una diversa composizione e funzionalità microbica intestinale rispetto ai bambini neurotipici.

Negli ultimi anni sono stati pubblicati numerosi studi che hanno analizzato il microbiota intestinale di soggetti affetti da condizioni neurologiche come l’autismo. Tuttavia, le analisi del DNA batterico isolato da campioni di feci di bambini autistici per caratterizzare i loro profili microbici intestinali hanno fornito risultati contrastanti.

Di recente, un gruppo di ricercatori, guidato da Lorenza Putignani dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma, ha utilizzato un approccio metaproteomico per studiare i geni microbici e le loro funzioni, nonché la composizione delle comunità microbiche intestinali, nei bambini con autismo. 

I risultati ottenuti, pubblicati sul Journal of Proteomics, concordano con l’ipotesi che i bambini affetti da autismo presentino una diversa composizione e funzionalità del microbiota intestinale rispetto ai controlli.

Autismo e intestino

I ricercatori hanno raccolto campioni di feci da 10 famiglie, ognuna delle quali era composta da un bambino con autismo, due genitori e, quando presente, un fratello neurotipico. 

In molti casi, il microbiota intestinale dei bambini autistici è risultato diverso da quello del resto della famiglia. In particolare, i bambini autistici presentavano livelli più bassi di Bacteroides rispetto ai fratelli e ai controlli, e in alcuni casi livelli più alti di Alistipes rispetto ai loro familiari.

Inoltre, il rapporto Bacteroidetes/Firmicutes era più alto nei controlli rispetto ai bambini con autismo, mentre in questi ultimi i livelli di Oscillibacter, Clostridium e Bacteroides erano più alti che nei fratelli.

Nei bambini autistici è stata rilevata una sovraespressione delle proteine ​​associate ai Clostridia e al metabolismo dei carboidrati, mentre quelle ​​associate ai Bacteroidia erano presenti a livelli ridotti (downregolati).

Microbiota e quoziente intellettivo

Successivamente, i ricercatori hanno confrontato i bambini autistici con un quoziente intellettivo (QI) inferiore a 70 e quelli con un QI superiore a 70. 

Circa 30 proteine presenti a livelli ridotti erano maggiormente espresse nei bambini con un QI inferiore a 70. La maggior parte di queste proteine sono risultate correlate ai batteri Firmicutes.

I batteri Blautia sono risultati associati ai microbi appartenenti ai generi Alistipes e Bifidobacterium nei bambini con un QI superiore a 70 e a quelli dei generi Clostridium e Roseburia nei bambini con un QI inferiore a 70.

Conclusioni

«Sebbene il numero ristretto di pazienti non ci abbia permesso di ottenere dati statisticamente significativi, i nostri risultati, in particolare quelli riguardanti i livelli delle proteine correlate ai Clostridia e ai Bacteroidia, sono coerenti con quanto emerso in precedenti indagini condotte attraverso analisi metagenomiche o metabolomiche mirate», affermano gli autori.

In futuro sarà quindi utile aumentare il numero di famiglie coinvolte negli studi e identificare i metaboliti batterici che potrebbero essere correlati alle alterazioni del microbiota intestinale osservate nei soggetti con autismo.

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