Batteri intestinali

Batteri intestinali influenzano lo sviluppo della SM 

Un'équipe di scienziati dell'UC San Francisco ha rivelato una stratta connessione tra batteri intestinali e sviluppo della sclerosi multipla. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell

Una squadra di ricerca internazionale guidata da scienziati dell’UC San Francisco ha mostrato differenze significative tra i profili dei batteri intestinali dei pazienti con sclerosi multipla (SM) e gli individui sani, nonché tra i pazienti con SM che ricevono diversi trattamenti farmacologici. Sebbene alcune di queste modifiche siano state segnalate in precedenza, la maggior parte viene segnalata per la prima volta. Il gruppo ha anche scoperto nuovi meccanismi attraverso i quali questi batteri possono potenzialmente influenzare lo sviluppo della malattia e la risposta al trattamento.

Batteri intestinali

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell.

Batteri intestinali correlati alla sclerosi multipla: ecco cosa ha rivelato la nuova ricerca

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno stabilito sempre più connessioni tra i batteri intestinali e una serie di malattie, non solo malattie dell’intestino, tra cui diabete e artrite. Il campo degli studi sul microbioma si è davvero aperto con i progressi nel sequenziamento del DNA all’inizio degli anni 2010 che hanno permesso agli scienziati di ottenere un quadro dettagliato di quali batteri sono presenti nei campioni di feci, sangue, npl mucoso e pelle.

Batteri intestinali

Fino a poco tempo, la maggior parte delle prove sperimentali che suggeriscono un legame tra i batteri intestinali e la SM provenivano dalla ricerca sui topi. Gli studi sugli esseri umani avevano offerto risultati incoerenti, in parte a causa del minor numero di partecipanti e dell’incapacità di escludere gli effetti dell’ambiente sul microbioma di un individuo. Il luogo in cui si vive, in campagna o in città, in cima a una montagna o vicino a una raffineria di petrolio, gioca un ruolo importante nei batteri che ospitano i nostri corpi.

Per aggirare queste limitazioni, l’equipe di scienziati che partecipano all’International Multiple Sclerosis Microbiome Study (IMSMS) ha reclutato un gran numero di pazienti con SM provenienti da tre continenti e ha selezionato controlli geneticamente non correlati dalle stesse famiglie dei pazienti. È stata la prima volta che questa metodologia veniva utilizzata in uno studio così ampio.

La ricerca ha rivelato le differenze tra i profili del microbioma intestinale di 576 pazienti e un numero uguale di controlli a domicilio negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Spagna e in Argentina. I risultati potrebbero portare a nuove terapie che coinvolgono la manipolazione del microbioma o interventi dietetici.

“Questo è lo studio di riferimento che sarà utilizzato dal settore negli anni a venire”, ha affermato Sergio Baranzini, Ph.D., Heidrich Family and Friends Endowed Chair in Neurology e membro dell’UCSF Weill Institute for Neurosciences, che è il autore principale della nuova ricerca.

Con il loro protocollo innovativo, Baranzini ei suoi colleghi sono stati in grado di identificare dozzine di nuove specie di batteri intestinali associate alla SM e di confermare altre specie che in precedenza erano state solo associate alla malattia. “Siamo rimasti sorpresi dal numero di specie che erano presenti in modo differenziato nella SM rispetto ai controlli”, ha affermato Baranzini.

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La squadra di scienziati ha altresì dimostrato che la più grande fonte di variazione nelle specie di batteri intestinali era legata alla posizione geografica dei partecipanti, il che ha confermato l’importanza della posizione e delle variazioni locali nella dieta per il microbioma intestinale. La seconda più grande fonte di variazione era lo stato di malattia di un partecipante, che è ciò che i ricercatori si aspettavano.

Lo studio è stato il secondo di una serie condotta da iMSMS, un consorzio internazionale istituito nel 2015 allo scopo di determinare il ruolo dei batteri intestinali nella suscettibilità, nella progressione e nella risposta alla terapia della malattia della SM. Il primo studio ha convalidato il protocollo di controllo domestico, dimostrando che aumenta il potere statistico negli studi sul microbioma basati sulla popolazione.

I risultati dello studio sono principalmente descrittivi, riconosce Baranzini. “Quando si osserva il microbioma, ci sono due domande che di solito vengono poste”, ha detto. “Il primo è ‘Chi c’è?’ Questo è ciò a cui stiamo cercando di rispondere in questo articolo. Il secondo è: ‘Cosa stanno facendo?'”

Rispondere alla seconda domanda richiede studi meccanicistici con i singoli batteri intestinali per comprendere i loro profili metabolici. Tuttavia, i ricercatori hanno ottenuto alcuni suggerimenti su cosa stanno facendo i batteri che hanno trovato studiando i potenziali percorsi che questi batteri codificano.

“Conoscendo quali geni da quali specie siamo in grado di identificare nei casi e nei controlli, possiamo ora iniziare a ricostruire quali potenziali percorsi sono attivi nei pazienti e nei controlli”, ha affermato Baranzini.

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Ad esempio, alcuni dei batteri intestinali che la squadra di ricerca ha scoperto essere associati alla SM sembrano svolgere un ruolo nell’aiutare gli esseri umani a elaborare la fibra dalle piante, i cui sottoprodotti tendono a essere trovati in concentrazioni aumentate nei pazienti con SM. Altre specie sembrano avere un’influenza sull’infiammazione e sul meccanismo di produzione di energia della cellula.

Gli scienziati hanno anche scoperto che i pazienti trattati con un immunomodulatore noto come interferone beta-1a, la terapia più antica per la SM, hanno concentrazioni più basse di acidi grassi a catena corta nelle feci e concentrazioni più elevate nel sangue. Gli acidi grassi a catena corta sono noti per le loro proprietà antinfiammatorie, quindi questo suggerisce che l’interferone agisce aumentando il trasporto di queste molecole dall’intestino al flusso sanguigno, che secondo Baranzini potrebbe essere uno dei meccanismi d’azione dell’interferone.

Il gruppo iMSMS continuerà a reclutare pazienti, espandendosi in Germania e Canada, fino a quando il numero totale di partecipanti alla coorte non raggiungerà il 2000. A partire da questo autunno, seguiranno anche un sottogruppo di pazienti nell’arco di due anni per vedere come il loro microbiota intestinale cambia in risposta al trattamento, ai cambiamenti nello stile  di vita e alla progressione della malattia. Tutti i dati di questi studi saranno pubblicamente disponibili.

“Questo è un esempio di come la grande scienza possa essere raggiunta solo in collaborazione”, ha aggiunto. “Nell’iMSMS, abbiamo davvero riunito i ricercatori migliori e più brillanti nel campo della ricerca sul microbioma e sulla sclerosi multipla, e stanno tutti puntando verso lo stesso obiettivo”.

“Il campo ha avuto molto successo nell’identificare i geni associati alla suscettibilità alla SM, ma non sono mai stato soddisfatto della quantità di rischio che saremo in grado di spiegare con la sola genetic. Anche i gemelli identici, che condividono la stessa eredità genetica, condividono una diagnosi di SM solo nel 35% circa delle volte. È chiaro che il genoma è importante, ma anche i fattori ambientali devono svolgere un ruolo importante”, ha aggiunto Branzini.

Batteri intestinali

“Molti studi sul microbioma dicono: ‘Questi batteri sono aumentati nei pazienti con una malattia e quei batteri sono ridotti.’ E poi si fermano. Volevamo saperne di più: dovremmo preoccuparci di quelli che aumentano perché sono dannosi o di quelli che diminuiscono perché forse sono utili? Cosa fanno effettivamente questi microbi che potrebbero avere un impatto sulla salute delle persone?”, è intervenuta Egle Cekanaviciute.

“Per essere chiari, non pensiamo che il microbioma sia l’unico fattore scatenante della SM”, ha specificato  Cekanaviciute. “Ma sembra che questi microbi potrebbero peggiorare o migliorare la progressione della malattia, spingendo qualcuno con predisposizione genetica oltre la soglia della malattia o tenendolo al sicuro”.

In Italia, secondo l’epicentro ISS: “Con una prevalenza di 113 casi ogni 100 mila abitanti l’Italia è considerata un’area ad alto rischio per la Sm rispetto agli altri Paesi europei. È stato stimato che le persone con Sm in Italia siano 68.000-75.000, per un totale di 1800-2000 nuovi casi ogni anno. In Sardegna il tasso d’incidenza della Sm è di gran lunga superiore alla media nazionale. Secondo uno studio recente dell’Associazione italiana sclerosi multipla il numero totale di persone con Sm in Italia è superiore a 118.000, con una prevalenza media stimata di 176 casi ogni 100 mila abitanti nell’Italia continentale e in Sicilia, e di 299 casi ogni 100 mila abitanti in Sardegna. Non ci sono evidenze di un gradiente latitudinale”.

“La Sm è diffusa in tutto il mondo ma la distribuzione della malattia non è uniforme; è più diffusa nelle zone lontane dall’Equatore, in particolare in Nord Europa, Canada, Stati Uniti, Nuova Zelanda e Australia. La prevalenza è pari a 100-190 su 100.000 abitanti in Europa del Nord, Stati Uniti, Canada e Nuova Zelanda, mentre scende a 2-25 su 100.000 abitanti in Asia, Africa e Sud America. A livello regionale si registrano disparità di genere minori in Europa e in America rispetto ad Asia, Africa e Oceania”.

Il Professor Massimo Filippi, Direttore delle Unità di Neurologia, Neuroriabilitazione e Neurofisiologia dell’Ospedale San Raffaele di Milano e Professore ordinario di Neurologia presso l’Università Vita e Salute, ha dichiarato: “Per un ulteriore salto di qualità nel differenziare la diagnosi di sclerosi multipla da altre malattie che entrano in diagnosi differenziale, diventerà sempre più importante il segno della vena centrale, che secondo gli studi è presente almeno nel 35% delle persone con SM, mentre in tutte le altre malattie si è sempre rivelato essere sotto la soglia del 35%”.

Batteri intestinali

“Per individuare prima e meglio il passaggio dalle forme a ricadute e remissioni alle forme secondariamente progressive, la conoscenza della fisiopatologia offertoci dallo sviluppo tecnologico delle tecniche di risonanza ci sta dando informazioni importanti sul danno a carico della sostanza grigia,  sul danno a carico del midollo spinale e sulle lesioni cronicamente attive”.

“Inoltre, i nuovi marcatori di risonanza che stiamo imparando a riconoscere, dalle lesioni cronicamente attive all’atrofia della sostanza grigia e del midollo spinale, dai cambiamenti nella sostanza bianca apparentemente normale alla capacità funzionale di riorganizzare la corteccia cerebrale, come anche le alterazioni microgliali misurate con la PET, saranno tutti decisivi per comprendere se e in che modo i trattamenti attuali e futuri consentano alla persona di non avere evidenza di attività della malattia (NEDA) e ci aiuteranno a realizzare una vera e propria personalizzazione della cura, ossia ad avere sempre di più consapevolezza di quali siano i farmaci giusti per il paziente giusto al momento giusto”.

“Stiamo conoscendo sempre meglio la punta di un iceberg e imparando a prestare sempre più attenzione a ciò che fino a poco tempo fa rimaneva invisibile. La ricerca ha aperto autostrade e stiamo iniziando a percorrerle”.

Avevo già sentito parlare dei batteri intestinali connessi allo sviluppo della sclerosi multipla? Se l’Italia fosse inclusa nel consorzio della nuova ricerca, ti piacerebbe partecipare come volontario? Parlacene nei commenti.

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