Le infezioni delle vie respiratorie sono responsabili del 15% dei decessi di bambini di età inferiore ai cinque anni. Una nuova ricerca indica che l’esposizione precoce ai virus è associata a profili del sistema immunitario e del microbiota svantaggiosi, nonché a infezioni respiratorie ricorrenti.

I risultati, pubblicati su Nature Microbiology, suggeriscono in particolare che le infezioni nella prima infanzia potrebbero influenzare il cross-talk tra microbi e ospite, portando a infezioni respiratorie più avanti nella vita.

Il microbiota delle vie respiratorie

Precedenti studi hanno dimostrato che le vie respiratorie, durante e subito dopo la nascita, sono colonizzate da uno specifico microbiota. 

Sebbene uno sviluppo alterato del microbiota respiratorio nella prima infanzia sia stato associato a una maggiore suscettibilità alle infezioni del tratto respiratorio, nessuno studio longitudinale ha studiato il cross-talk tra il microbiota respiratorio e il sistema immunitario delle vie aeree nei neonati.

Per rispondere a questa domanda, Debby Bogaert della University of Edinburgh e i suoi colleghi hanno deciso di studiare le dinamiche dell’espressione genica a livello della mucosa delle vie aeree e la presenza di infezioni virali, nonché lo sviluppo del microbiota delle vie aeree, in relazione alle infezioni del tratto respiratorio durante il primo anno di vita di una persona.

Infezioni, sistema immunitario innato e inflammasoma 

Il team di ricercatori ha seguito 114 bambini sani dalla nascita fino all’età di 12 mesi. Lo studio faceva parte del Microbiome Utrecht Infant Study, che raccoglie dati e campioni

fino a 11 “finestre temporali” durante i primi 12 mesi di vita dei bambini partecipanti.

In primo luogo, i ricercatori hanno analizzato campioni di mucosa delle vie aeree alla ricerca di geni con espressione differenziale tra punti temporali successivi. 

Il maggior numero di geni differenzialmente espressi è stato osservato entro 24 ore dopo la nascita ed erano per lo più coinvolti in pathway immunitari come le vie di segnalazione dei Toll-like receptor e dell’inflammasoma. 

I Toll-like receptor svolgono un ruolo chiave nel sistema immunitario innato e gli inflammasomi inducono infiammazione in risposta a diversi stimoli, tra cui l’esposizione ai microbi.

Successivamente, i ricercatori hanno raggruppato geni con modelli di espressione simili che tendono a condividere funzioni simili, scoprendo così che l’attività di un gruppo di geni coinvolti nelle vie di segnalazione degli interferoni è aumentata nei bambini che nei primi tre mesi di vita sono andati incontro a un’infezione virale, compresi quelli asintomatici, rispetto a quelli che l’hanno sviluppata successivamente. 

Moraxella e Haemophilus sotto accusa

I ricercatori hanno scoperto che una maggiore attività degli interferoni è correlata a specifiche dinamiche del microbiota delle vie aeree, inclusi livelli più elevati di batteri Moraxella e Haemophilus subito dopo la nascita. 

Questi profili microbici, così come l’abbondanza precoce di Streptococcus, sono stati associati a un aumento del numero di infezioni delle vie respiratorie durante il primo anno di vita dei bambini.

Al contrario, l’abbondanza precoce e prolungata di Corynebacterium e Dolosigranulum è collegata a un basso numero di infezioni respiratorie.

Conclusioni

In futuro saranno necessari ulteriori studi per confermare se le infezioni virali siano in grado di modificare i profili del sistema immunitario e del microbiota, aumentando così il rischio di infezioni respiratorie. 

Tuttavia, questi risultati suggeriscono un legame interessante tra l’esposizione precoce ai virus e il successivo cross-talk tra ospite e microrganismi. 

«Poiché i nostri dati suggeriscono che le interazioni tra ospite e batteri si verificano nelle primissime fasi della vita, gli studi futuri dovrebbero concentrarsi in modo ancora più dettagliato su questa prima finestra di vita», concludono gli autori.