Stato dell’arte
Gli agenti patogeni opportunisti possono causare infezioni se il sistema immunitario risulta indebolito o in presenza alterazioni del microbiota. Ma non è chiaro come il microbiota influenzi la crescita dei patogeni.

Cosa aggiunge questo studio
Mediante esperimenti sugli uccelli, i ricercatori hanno scoperto che un microbo residente può peggiorare l’infezione da Avibacterium paragallinarum, un batterio responsabile di una grave malattia respiratoria aviaria in tutto il mondo. Il team di ricercatori ha scoperto che le specie di Staphylococcus, in particolare S. chromogenes, facilitano l’ infezione da Av. paragallinarum. Inoltre, S. chromogenes sembra promuovere la crescita e la sopravvivenza di Av. paragallinarum e gli antibiotici contro S. cromogeni riducono nei polli l’infezione da Av. paragallinarum e i sintomi associati.

Conclusioni
I risultati mostrano che i patogeni opportunisti possono “dirottare” i batteri commensali per avviare l’infezione e promuovere la propria crescita. Lo studio suggerisce anche che la modulazione del microbiota potrebbe migliorare gli esiti delle infezioni opportunistiche.

Gli agenti patogeni opportunisti possono causare infezioni in presenza di un sistema immunitario indebolito o di alterazioni del microbiota. Di recente, uno studio sugli uccelli ha mostrato che questi agenti patogeni possono “dirottare” i batteri commensali per avviare l’infezione e promuovere la propria crescita.

I risultati, pubblicati su PLOS Pathogens, suggeriscono che la modulazione del microbiota potrebbe migliorare gli esiti delle infezioni opportunistiche.

Infezioni opportunistiche complicate e sfuggenti

«Le infezioni batteriche secondarie sono comuni nella pratica clinica, ma le dinamiche di crescita di ogni microbo in tali co-infezioni sono ancora complicate e sfuggenti», spiegano i ricercatori.

A differenza dei batteri intestinali residenti, i microbi presenti nel tratto respiratorio, in particolare Haemophilus e altri che richiedono una abbondante disponibilità di nutrienti, spesso devono affrontare una carenza di fonti di energia. I batteri Haemophilus fanno parte del microbiota negli esseri umani e in altre specie animali e possono diventare agenti patogeni opportunisti negli uccelli.

«Nonostante le differenze anatomiche strutturali tra mammiferi e uccelli, sono state descritte sindromi simili e potenziali zoonosi trasmesse dagli uccelli», affermano i ricercatori.

Per valutare se e come il microbiota influenza la crescita di patogeni opportunisti, Guozhong Zhang e Kui Zhu della China Agricultural University e i loro colleghi hanno studiato polli infettati da Avibacterium paragallinarum. Questo microbo, precedentemente noto come Haemophilus paragallinarum, è responsabile di una grave malattia respiratoria aviaria in tutto il mondo.

Infezioni respiratorie in modelli animali

I ricercatori hanno scoperto che il tasso di gravi infezioni respiratorie aviarie da Av. paragallinarum è quasi del 60% negli allevamenti di pollame di diverse province della Cina.

Test di laboratorio hanno dimostrato che la maggior parte dei batteri appartenenti al genere Staphylococcus, in particolare S. chromogenes, promuove la crescita di Av. paragallinarum. Inoltre, gli studiosi hanno osservato che gli antibiotici contro S. chromogenes riducono il numero di Av. paragallinarum nelle cellule coltivate in laboratorio.

Simili interazioni sono state osservate anche tra S. chromogenes e Haemophilus parasuis, un microrganismo colonizzatore del tratto respiratorio superiore che può causare malattie nei suini. Il team di ricercatori ha dimostrato che H. parasuis non può crescere in assenza di S. chromogenes, che a sua volta aumenta i livelli di H. parasuis. «Pertanto, l’effetto favorente di S. chromogenes sulla crescita di Haemophilus spp. dovrebbe essere universale», affermano gli autori dello studio.

Fattori nutritivi che favoriscono l’infezione

Gli uccelli infettati sia da Av. paragallinarum sia da S. cromogenes presentano sintomi più gravi rispetto a quelli infettati solo da Av. paragallinarum, con ampia infiltrazione delle cellule infiammatorie e distacco di quelle che rivestono le vie respiratorie.

Il trattamento dei polli con antibiotici contro S. cromogeni ha ridotto i livelli di Av. paragallinarum e ha rallentato la progressione della malattia.

Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che S. cromogenes aumenta la produzione di un fattore nutritivo chiamato nicotinamide adenina dinucleotide e accelera il suo rilascio dalle cellule per promuovere la crescita e la sopravvivenza di Av. paragallinarum.

«I nostri risultati evidenziano il contributo dei batteri residenti all’infezione da Av. paragallinarum nel tratto respiratorio e molto probabilmente anche all’infezione da parte di altre specie di Haemophilus», affermano gli autori.

Sebbene non sia chiaro come Av. paragallinarum eluda il sistema immunitario dell’ospite, i risultati potrebbero aiutare a capire come i batteri residenti contribuiscono alle infezioni opportunistiche nel tratto respiratorio.

Lo studio potrebbe inoltre aprire la strada allo sviluppo di nuovi approcci per prevenire e gestire tali infezioni.