I biologi controllano l’infiammazione intestinale alterando la ricchezza dei batteri residenti

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I biologi controllano l’infiammazione intestinale alterando la ricchezza dei batteri residenti

Diverse malattie, tra cui la malattia infiammatoria intestinale, il diabete e i disturbi dello spettro autistico, sono state associate alla presenza nell’intestino di comunità microbiche anomale. Tuttavia rimane aperta la questione di come questi microbiomi alterati portino all’insorgenza di queste malattie.

Uno studio condotto da Annah Rolig dell’Università dell’Oregon mirava a rispondere a questo interrogativo con esperimenti sullo zebrafish, analizzando se i cambiamenti nella ricchezza di alcuni batteri intestinali possa causare l’infiammazione intestinale.

Lo studio

Lo studio, pubblicato su PLOS Biology, ha utilizzato una specie mutante di zebrafish responsabile della malattia di Hirschsprung, causata da una perdita di neuroni intestinali che coordinano le contrazioni intestinali.

Proprio come i pazienti affetti da questa malattia, che alle volte porta allo sviluppo di una condizione infiammatoria chiamata Enterocolite di Hirschsprung, anche un piccolo gruppo di pesci ha sviluppato l’infiammazione.

I ricercatori hanno tracciato con successo come sia la ricchezza di batteri intestinali ad influenzare l’infiammazione.

Infatti, gli zebrafish con infiammazione intestinale avevano alti livelli di un sottoinsieme di batteri responsabili della pre-infiammazione che, dosati con attenzione nei pesci, hanno portato ad un peggioramento della malattia.

A seguito dei dovuti approfondimenti, i ricercatori sono stati in grado di curare l’infiammazione, trapiantando neuroni intestinali sani nei pesci malati.   

Considerazioni

Questi studi dimostrano che le patologie legate all’infiammazione dell’intestino possono essere spiegate come un eccesso di certi gruppi di batteri pro-infiammatori o una perdita di batteri anti-infiammatori, ha spiegato Judit Eisen, professore di biologia e esperto dei neuroni intestinali nello zebrafish.

“Quando abbiamo iniziato questo studio, poche persone pensavano a come il sistema nervoso e i batteri intestinali interagiscono”, ha detto Eisen, membro dell’Istituto di Neuroscienza dell’Università dell’Oregon. “I nostri studi dimostrano quanto sia importante considerare tutte le cellule interagenti di un organo, incluse le cellule microbiche”.

“Il microbioma umano può essere altamente variabile a seconda delle condizioni ambientali in cui si vive, della dieta che si segue e del proprio patrimonio genetico”, ha detto Guillemin, biologa e membro dell’Istituto di Biologia Molecolare presso l’Università dell’Oregon. “Il modello dello zebrafish ci ha consentito di controllare queste variabili e di vedere come questi ceppi batterici si muovevano con l’infiammazione. Partendo da questa analisi, abbiamo potuto dimostrare come i fattori indicanti la malattia possono essere ricondotti ad un piccolo gruppo di batteri presenti all’interno della comunità microbica”.

Sviluppi futuri

Identificare i batteri che portano e proteggono dalla malattia è il primo passo verso lo sviluppo di terapie e interventi al microbioma.

“Il fatto di essere riusciti a ridurre l’infiammazione somministrando un singolo ceppo batterico chiave, suggerisce come esso possa essere utile come probiotico per malattie infiammatorie”, ha spiegato Rolig, ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Salute e META Center insieme a Guillemin.

Gli sviluppi futuri di questa ricerca? Servirsi delle conoscenze acquisite sull’infiammazione intestinale negli zebrafish per la realizzazione di migliori probiotici per il trattamento dell’infiammazione all’intestino.

 

Fonti:
Annah S. Rolig, Erika K. Mittge, Julia Ganz, Josh V. Troll, Ellie Melancon, Travis J. Wiles, Kristin Alligood, W. Zac Stephens, Judith S. Eisen, Karen Guillemin. The enteric nervous system promotes intestinal health by constraining microbiota composition. PLOS Biology, February 2017