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I trapianti di cellule staminali sono impiegati per curare tumori del sangue come la leucemia, ma comportano anche il rischio di gravi effetti collaterali, tra cui le infezioni e la cosiddetta malattia del trapianto contro l’ospite, una condizione che si verifica quando le cellule staminali del donatore “attaccano” i tessuti del ricevente. A causa di queste complicanze, i pazienti che ricevono un trapianto di cellule staminali hanno tassi di mortalità elevati. Alcuni studi hanno mostrato che una maggiore diversità del microbiota intestinale è associata a esiti del trapianto più favorevoli e a tassi minori di infezioni e di malattia del trapianto contro l’ospite, ma i meccanismi molecolari alla base di questi effetti benefici non sono ancora chiari.

Cosa aggiunge questa ricerca
I ricercatori hanno analizzato le cellule immunitarie di 174 pazienti dopo 30 e 100 giorni dal trapianto. Al trentesimo giorno, i soggetti con microbiota intestinale più diversificato avevano un numero maggiore di due tipi di cellule immunitarie che sono risultate associate a tassi di sopravvivenza più elevati e a un rischio inferiore di malattia acuta del trapianto contro l’ospite. La presenza di queste cellule dipende da molecole prodotte dal microbiota che persistono dopo il trapianto di cellule staminali.

Conclusioni
I risultati suggeriscono un legame tra la diversità del microbiota, i metaboliti microbici e il mantenimento di specifiche cellule immunitarie.

In presenza di tumori ematologici, come leucemia, linfoma e mieloma multiplo, il trapianto di cellule staminali può salvare vite umane, ma ha anche un alto rischio di complicazioni letali. 

Un recente studio mostra che un microbiota intestinale più diversificato può migliorare i risultati clinici di questo trattamento, probabilmente aumentando i livelli di due tipi di cellule immunitarie che riducono il rischio di infezioni e complicanze.

I risultati, pubblicati su Science Translational Medicine, suggeriscono quindi l’esistenza di un legame tra la diversità del microbiota, i metaboliti microbici e il mantenimento di specifiche cellule immunitarie.

Trapianto di staminali ed effetti collaterali

I trapianti di cellule staminali possono curare tumori del sangue come la leucemia, ma comportano anche il rischio di gravi effetti collaterali, come infezioni e la cosiddetta malattia del trapianto contro l’ospite, una condizione che si verifica quando le cellule staminali del donatore “attaccano” i tessuti del ricevente. 

A causa di queste complicanze, i pazienti che ricevono un trapianto di cellule staminali hanno tassi di mortalità elevati. 

Studi precedenti suggeriscono che una maggiore diversità del microbiota intestinale è associata a esiti del trapianto più favorevoli e a tassi minori di infezioni e di malattia del trapianto contro l’ospite. 

Per capire i meccanismi molecolari alla base di questi effetti benefici, i ricercatori guidati da Kate Markey del Fred Hutchinson Cancer Research Center hanno arruolato in uno studio clinico 174 pazienti sottoposti a trapianto di cellule staminali.

Il boost immunitario dei Bacteroidetes

I partecipanti allo studio erano affetti da leucemia, linfoma, mieloma multiplo e altri tumori del sangue e hanno ricevuto un trapianto di cellule staminali presso il Memorial Sloan Kettering Cancer Center di New York. 

Dopo 30 e 100 giorni dal trapianto, i ricercatori hanno analizzato le cellule immunitarie dei partecipanti e i batteri presenti nelle loro feci.

Il team ha così scoperto che alcuni pazienti dopo 30 giorni avevano un microbiota più diversificato e presentavano un numero maggiore di due tipi di cellule immunitarie: le cellule T invarianti associate alla mucosa (MAIT) e le cellule V-delta-2, che sono note per rispondere rapidamente alle infezioni batteriche.

Inoltre, una maggiore abbondanza di Bacteroidetes è risultata associata a un aumento dei livelli di cellule MAIT al giorno 30, mentre i batteri Firmicutes erano più abbondanti nelle persone con un numero inferiore di cellule MAIT. 

I ricercatori hanno anche scoperto che i livelli di Bacilli e Lactobacillales erano inversamente correlati con il numero di cellule MAIT, mentre una maggiore abbondanza di queste cellule era associata a batteri come Blautia, Bacteroidia ed Erysipelotrichia.

I metaboliti microbici coinvolti

Due anni dopo il trapianto, le persone che a 30 giorni presentavano un numero maggiore di cellule MAIT avevano un tasso di sopravvivenza globale più elevato e un rischio inferiore di malattia acuta del trapianto contro l’ospite rispetto ai pazienti con un minor numero di queste cellule.

Ulteriori analisi hanno mostrato che la presenza delle cellule MAIT e delle cellule V-delta-2 dipende da molecole prodotte dal microbiota che persistono dopo il trapianto di cellule staminali. 

Alcune di queste, incluso un metabolita denominato HMBPP, sono in grado di attivare questi due tipi di cellule. In particolare, HMBPP è stato rilevato nelle feci di quattro pazienti che avevano livelli di cellule V-delta-2 molto elevati rispetto al resto dei partecipanti allo studio.

Conclusioni

Sebbene siano necessari studi più ampi per confermare il legame tra le cellule immunitarie e gli esiti clinici dei trapianti di cellule staminali, i risultati suggeriscono che in questi pazienti possono essere utili approcci terapeutici che supportino la diversità del microbiota intestinale.