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Perché i batteri intestinali sono essenziali per un sistema immunitario sano

Perché i batteri intestinali sono essenziali per un sistema immunitario sano
Le cellule intestinali del colon sono coperte da uno strato protettivo di muco, che alcuni batteri usano come cibo. Sotto il microscopio, questo strato di muco assomiglia a piccoli fiori.

Molte persone sono consapevoli di quanto sia importante per il nostro benessere avere un intestino sano, che dipende da un microbiota intestinale sano. In effetti, poche cose disturbano le nostre routine quotidiane, eventi sociali o persino esperienze di viaggio come la preoccupazione, il dolore e l’imbarazzo di un sistema intestinale malfunzionante.

Abbiamo persino dei detti che descrivono come l’intestino può influenzarci: spesso usiamo il nostro “istinto” per prendere decisioni difficili, e quando siamo nervosi per un colloquio di lavoro o un esame importante, abbiamo le “farfalle” nello stomaco e c’è bisogno improvvisamente  di precipitarsi in bagno.

I ricercatori stanno scoprendo e riconoscendo sempre più che gli altri sistemi ed organi sono influenzati dall’ambiente intestinale, e questi collegamenti stanno guadagnando attenzione come possibili fattori in una serie di malattie, come la depressione e le malattie polmonari.

Potremmo solo iniziare a scoprire i molti modi in cui un intestino sano o malsano può avere un impatto sulle nostre vite, ma sappiamo già molto sui piccoli batteri importanti, in particolare su come influenzano il nostro sistema immunitario.

1. I batteri insegnano al nostro sistema immunitario come comportarsi

Il sistema immunitario è il collegamento principale tra i nostri batteri intestinali e la loro influenza sulla nostra salute e malattia. E ora sappiamo che questa educazione inizia ancora prima di nascere.

In precedenza si pensava che l’ambiente prenatale nell’utero fosse privo di batteri, ma grazie a metodi analitici sempre più sofisticati, ora sappiamo che i batteri sono già presenti nella placenta. Siamo nati con un sistema immunitario ingenuo e sono inizialmente protetti dagli anticorpi di nostra madre. Tuttavia, le cellule immunitarie devono essere ulteriormente educate per imparare come proteggere il corpo dai danni quando gli anticorpi materni sono scomparsi. Questa educazione è essenziale per la nostra salute futura.

I batteri educano il nostro sistema immunitario dal momento in cui nasciamo

Sappiamo anche quanto siano importanti i batteri per il mantenimento di un normale sistema immunitario da esperimenti con topi di laboratorio senza germi nati e alcun batterio.

Questi topi hanno un sistema immunitario immaturo privo di importanti tipi di cellule immunitarie. Ma quando sono dotati anche di una flora batterica limitata, il sistema immunitario matura e sviluppa cellule più diverse. Questi esperimenti hanno fornito ampie conoscenze sulla funzione del sistema immunitario e degli effetti di singoli batteri o gruppi specifici degli stessi.

Le ricerche condotte sia sugli animali che negli esseri umani ci hanno aiutato a capire i primi fattori di vita dello sviluppo della malattia. Ad esempio, sappiamo che i bambini nati da taglio cesareo hanno un rischio maggiore di sviluppare alcune malattie – alcuni studi mostrano fino al 20 per cento più alto rischio di diabete di tipo 1, asma e un aumento del rischio di obesità, rispetto ai bambini nati vaginali.

Ciò è probabilmente dovuto al metodo di parto più pulito, che ritarda la colonizzazione dei batteri intestinali e l’educazione del sistema immunitario. È anche noto che un trattamento estensivo con alcuni antibiotici in giovane età aumenta il rischio di allergia e asma. L’ipotesi igienica ha aperto la strada a questa linea di pensiero, ma altri fattori come l’uso di antibiotici della madre e la pianificazione pre-termine di tagli cesarei con latte materno immaturo possono anche influenzare questi maggiori rischi di malattia.

2. I batteri intestinali mantengono un sistema immunitario bilanciato

Durante tutta la vita, siamo costantemente esposti a cose nuove nel nostro intestino, naso e polmoni, attraverso il nostro cibo e l’ambiente, come additivi alimentari, polline nell’aria o microrganismi non patogeni in polvere o sporcizia. Fortunatamente, molte persone hanno sistemi immunitari sani che gestiscono tutti questi oggetti invasori con facilità.

Se così non fosse, susciterebbe una risposta infiammatoria ogni volta che provassi un nuovo cibo o facessi visita a un nuovo paese con diversi tipi di alberi. Questo sarebbe un uso di energia altamente inefficace e inutile.

Il compito essenziale del sistema immunitario è quello di mantenere un equilibrio tra reazione e tolleranza. È essenziale che questa tolleranza, chiamata tolleranza orale, sia stabilita. E una varietà di flora intestinale fissata nella prima infanzia con molti tipi di batteri, funghi e altri microrganismi, è cruciale per questo, poiché insegna alle cellule del sistema immunitario che non tutto è male.

Poiché l’equilibrio dei batteri nel nostro intestino influenza l’armonia del nostro sistema immunitario, una flora batterica sbilanciata con ad esempio troppi agenti patogeni opportunistici può spostare il sistema immunitario in uno stato infiammatorio aumentato con un cosiddetto “intestino che perde”. Questo stato infiammatorio può quindi influenzare altri sistemi del corpo e aumentare il rischio di obesità, diabete di tipo 1 e di tipo 2 e persino depressione.

3. I batteri cattivi dell’intestino possono causare malattie

La maggior parte dei batteri è benefica, ma alcuni sono responsabili della progressione della malattia.

È forse il senso comune che i batteri intestinali svolgano un ruolo significativo nelle malattie direttamente correlate all’intestino, come quelle infiammatorie intestinali. Questo è stato studiato per anni e oggi sono disponibili trattamenti per correggere le composizioni batteriche distorte e favorire il recupero di batteri benefici attraverso il trapianto fecale in alcuni pazienti con colite. La maggior parte delle persone ha familiarità con l’uso di probiotici da banco, specialmente durante le vacanze esotiche.

I batteri sono sopravvissuti nel miglior stile darwiniano e in qualche misura si adattano all’ambiente in cui si trovano. Questo è, ad esempio, perché si verifica la resistenza agli antibiotici. Ciò significa anche che se vengono rimossi batteri buoni a causa, ad esempio, della dieta o dei farmaci, alcuni dei commensali opportunisti o dei patogeni entrano immediatamente e cercano di riempire il vuoto.

Una flora intestinale diversa è la più sana

Non è così facile cambiare in modo permanente una flora intestinale stabilita, buona o cattiva. Una volta disturbata, la flora tornerà alla normalità in un breve lasso di tempo, proprio come quando torni a casa dopo una vacanza e mangi la tua dieta abituale.

Ma un intestino squilibrato è in grado di effettuare un ciclo errato, in cui vengono rinforzate le funzioni dannose. Nei topi di laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che una certa composizione batterica è associata al diabete di tipo 1 e all’obesità – infatti, i ricercatori sono stati in grado di trasferire l’obesità a topi magri mediante trapianto di microbiota intestinale.

Tutti questi microbiotici hanno una cosa in comune: la mancanza di diversità. Un microbiota diversificato è più probabile che si riprenda dalle malsane fluttuazioni della dieta e resista agli intrusi esterni, e questo significa un sistema immunitario molto più tollerante e ben regolato.

Perché i batteri intestinali sono essenziali per un sistema immunitario sano
Il colon, qui visto dall’interno, contiene più di 10.000.000.000 di cellule per grammo di contenuto intestinale e tra 300 e 1000 diverse specie batteriche.

I batteri intestinali potrebbero portare a una terapia personalizzata di trasferimento del microbiota

Quindi, come possiamo usare tutta questa conoscenza in futuro?

Sappiamo che la presenza o l’assenza di batteri è importante nello sviluppo di diverse malattie. Sappiamo anche che raramente sono solo uno o due ceppi batterici che fanno la differenza, ma più probabilmente un intero gruppo di determinati batteri i quali influenzano altri batteri.

Questo è molto difficile da studiare negli esseri umani, specialmente in scenari complicati, in cui queste comunità batteriche distorte causano problemi in altre parti del corpo.

Fino ad ora, gli scienziati si sono concentrati sulla comprensione della presenza o dell’assenza di determinati batteri, ma ciò che veramente ci interessa oggi, è come questi batteri producono e quali segnali inviano al resto del corpo. Fortunatamente ora abbiamo a disposizione strumenti avanzati per capirlo.

La biologia dei sistemi con analisi dell’intero metabolomica genomica, intera proteomica sta rivelando nuovi dettagli su questi batteri e potrebbe persino portare a diagnosi e trattamenti personalizzati. Ad esempio, è probabile che nel prossimo futuro l’esame dei pazienti includerà una valutazione completa del microbiota o dei suoi prodotti proprio come un normale campione di sangue, portando a interventi precisi nella dieta o nella somministrazione di batteri.

Lascia che i tuoi bambini si sporcano

Inoltre, questi metodi aiutano a spiegare altri meccanismi nel corpo correlati ai batteri. Ad esempio, un documento sulla rivista Nature del 2017 ha mostrato che alcuni degli effetti benefici della metformina, farmaco per il diabete tipo 2  che migliora la sensibilità all’insulina nei pazienti con tale malattia, sono dovuti al suo impatto sul microbiota intestinale e sui loro prodotti. In particolare grazie alla promozione dei buoni batteri Akkermansia Muciniphila.

Usando questi metodi, possiamo stabilire relazioni di causa ed effetto più chiare tra batteri e risultati, che in precedenza erano difficili. In altre parole, siamo a un passo avanti nel rintracciare esattamente quale parte del microbioma dell’intestino è diversa in uno stato patologico, migliorarla con la dieta, la medicina o i trapianti di batteri e seguire il cambiamento dei prodotti batterici e dei messaggeri.

I ricercatori saranno presto in grado di acquisire topi da laboratorio con un “microbiota intestinale di diabete o obesità” o addirittura con un microbiota umanizzato. Questo potrebbe migliorare i nostri modelli di malattia e renderli più efficaci. Potrebbe persino aiutarci a capire quali circostanze sono necessarie per cambiare in modo permanente il microbiota intestinale di una persona in meglio.

La ricerca sulle nanotecnologie sta producendo nuovi modi di fornire medicine, vaccinazioni e batteri al corpo. Immagina un contenitore di dimensioni nanometriche con una specifica miscela batterica destinata alla parte più lontana dell’intestino, progettata per proteggere i batteri e aperta solo quando incontra la “chiave” appropriata nella posizione corretta, ad esempio un enzima o un valore di pH specifico .

Gli studi clinici sulla terapia di trasferimento dei microbioti nell’uomo sono già in corso e l’uso dei probiotici è in aumento (disturbi dello spettro autistico migliorati con la terapia fecale) e non c’è dubbio che nuovi probiotici più specializzati saranno presentati nel prossimo futuro (ad esempio, il NxtGenProbio il progetto dovrebbe produrre risultati interessanti).

Una “diagnosi” batterica e una terapia personalizzate sarebbero certamente uno strumento prezioso per gli operatori sanitari, ma è improbabile che diventino uno strumento di uso comune in tempi brevi poiché ci sono ancora molti fattori e rischi sconosciuti. Ad esempio, una “donazione” fecale proviene dal tuo intestino o da una parte diversa dell’intestino? Come possiamo impedire il trasferimento di batteri cattivi insieme a quelli buoni? I membri della famiglia sono donatori più compatibili rispetto a un donatore straniero standard?

Fino ad allora: lascia che i tuoi bambini si sporcano con una buona coscienza … stai innescando la loro flora intestinale in modo equilibrato e sano.

I molti assi dei batteri intestinali

I segnali corrono lungo gli assi dall’intestino ad altre parti del nostro corpo attraverso neuroni, ormoni e, forse, soprattutto attraverso il sistema immunitario. Noi chiamiamo questi “assi” e aiutano a descrivere la connessione tra i batteri intestinali e la malattia in altre parti del corpo.

1. L’asse del cervello-intestino

L’asse più studiato finora è la connessione tra l’intestino e il cervello, poiché è documentato e ben noto tra gli operatori sanitari che i pazienti affetti da malattie infiammatorie dell’intestino spesso soffrono anche di depressione.

L’intestino è in grado di alterare la chimica del cervello attraverso i percorsi neuronali e attraverso i messaggeri del sistema immunitario, chiamate citochine – e questi messaggeri dipendono dallo stato del microbiota intestinale.

Lo stress è un buon esempio: lo stress cambia il microbiota intestinale, e i segnali che corrono verso il cervello possono influenzare il modo in cui ci comportiamo. Per esempio, lo stress precoce della vita cambia il microbiota intestinale delle scimmie e i cuccioli di topo che vengono stressati separandoli prematuramente dalle madri. Il loro microbiota intestinale è disturbato come risultato, e hanno aumentato i livelli di ormone dello stress e una diversa risposta immunitaria.

2. L’asse gastro-fegato

Un altro asse è l’asse gastro-fegato, che è ampiamente studiato nella ricerca epatica, dal momento che il 70% del flusso sanguigno verso il fegato scorre direttamente dall’intestino.

I batteri dell’intestino sono una fonte vitale di componenti grassi e di antigeni circolanti e possono avere un impatto sul rischio di malattia del fegato grasso.

3. L’intestino-polmone e l’intestino-rene assi

L’asse microbiota-polmone è interessante per la ricerca sulle malattie respiratorie, in cui il microbiota intestinale influenza sia l’asma, la BPCO, la polmonite e persino lo sviluppo del cancro.

Gli scienziati hanno anche proposto un asse del rene intestino in cui i cattivi prodotti tossici di un rene malato influenzano il microbiota e un cattivo microbiota aumenta la quantità di tossine rilasciate come meccanismo di malattia nella malattia renale cronica.

Fornito da: Sciencenordic

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