A differenza di quanto si riteneva in passato, i polmoni non sono organi sterili, ma ospitano un loro microbiota e sono influenzati da segnali microbici provenienti da siti distali del corpo, come l’intestino.
Un team di scienziati guidato da Tomasz Wypych della Monash University di Melbourne ha esaminato l’impatto del microbiota polmonare e di quello intestinale sulla salute e sulle malattie respiratorie, concentrandosi sui principali pathway di comunicazione che collegano l’intestino e i polmoni. Il loro studio è stato pubblicato su Nature Immunology.
Microbiota polmonare in salute e malattia
Numerosi studi hanno dimostrato che i polmoni di individui sani ospitano un microbiota, i cui principali componenti batterici includono Prevotella, Streptococcus e Haemophilus. La colonizzazione delle vie aeree inizia immediatamente dopo la nascita e, entro 7 settimane, il microbiota polmonare dei bambini diventa simile a quello degli adulti sani.
Tuttavia, nelle malattie respiratorie il microbiota polmonare sembra essere alterato. I pazienti con fibrosi cistica o altri disturbi polmonari presentano una maggior concentrazione di batteri nelle vie aeree inferiori rispetto agli individui sani. I più comuni sono Pseudomonas aeruginosa, Neisseiria e Veillonella.
Allo stesso modo, è stata osservata un’associazione fra un tipo di asma con una bassa abbondanza di cellule immunitarie e un aumento di batteri pro-infiammatori come Moraxella o Neisseria. Di contro, l’asma con un’elevata abbondanza di cellule immunitarie è stata associata a livelli ridotti di batteri nelle vie aeree inferiori.
L’asse intestino-polmoni
I principali mezzi di comunicazione tra i batteri intestinali e i polmoni sono componenti microbici, come peptidoglicani, e metaboliti, inclusi acidi grassi a catena corta. Queste molecole vengono trasportate attraverso il sangue e regolano la risposta immunitaria a livello polmonare. Ma l’intestino e i polmoni possono comunicare anche attraverso la migrazione diretta delle cellule immunitarie dall’intestino al tratto respiratorio.
I componenti microbici e i loro metaboliti possono essere utilizzati in studi clinici al posto dei microrganismi in quanto i loro effetti sono più prevedibili di quelli dei batteri stessi. Oltre a Lactobacillus e Bifidobacterium, noti da anni per la loro attività preventiva verso le infezioni respiratorie, di recente sono è stato dimostrato in modelli animali che Staphylococcus sciuri e Lactococcus lactis sono in grado di ridurre l’asma, mentre Acinetobacter lwoffii di controllare l’infiammazione allergica delle vie aeree.
Inotre, ceppi batterici come Lactobacillus crispatus, Staphylococcus aureus o Lactobacillus reuteri hanno protetto i topi contro l’infezione respiratoria da Streptococcus pneumoniae o Klebsiella pneumoniae.
Studi sull’uomo
Nonostante le proprietà benefiche di Lactobacillus e Bifidobacterium nei topi, gli interventi probiotici sull’uomo sono stati deludenti. Dati gli effetti promettenti del trapianto di microbiota fecale nel trattamento di pazienti con disturbi gastrointestinali, come la sindrome dell’intestino irritabile, i ricercatori stanno ora iniziando a esplorare i possibili benefici dei trapianti fecali per le malattie respiratorie. Studi preliminari sui topi hanno mostrato che il trapianto fecale ha invertito la mortalità in seguito a infezione da S. pneumoniae. Ma rimane ancora da dimostrare se ciò sia vero anche nell’uomo.
Inoltre, i ricercatori si sono focalizzati sulla componente batterica del microbiota, mentre le conoscenze sul ruolo di altri microrganismi come funghi, protozoi e virus rimangono ancora limitate. In futuro sarà quindi necessario esaminare tutti i componenti del microbiota per migliorare la prevenzione e il trattamento delle malattie respiratorie.
