Recettore, microbiota e regolazione della pressione arteriosa: ecco il legame

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Recettore, microbiota e regolazione della pressione arteriosa: ecco il legame

I batteri simbionti, come è stato recentemente scoperto alla Johns Hopkins University, manipolano la pressione sanguigna.

Prima di comprendere lo studio, andiamo indietro di alcuni anni fa, quando la dottoressa Jennifer Pluznick si avvicinava alla fine degli studi in fisiologia. In quel periodo scoprì qualcosa nei reni che sembrava stranamente fuori posto: si trattava della presenza di un recettore dell’olfatto, una proteina che sarebbe sembrata più a suo agio nel naso. Dato che i reni filtrano i rifiuti nelle urine e mantengono il giusto contenuto di sale nel sangue, è stato difficile capire come un recettore degli odori potesse essere utile lì.

La conclusione del precedente studio

Tuttavia, la Pluznick arrivò ad una conclusione sorprendente: il rene riceve messaggi dal microbiota intestinale, i batteri simbionti che vivono nell’intestino.

La scoperta attuale

Come precedentemente accennato, negli ultimi anni la Pluznick, che ora è professoressa associata di fisiologia alla Johns Hopkins University, e un team di ricercatori hanno scoperto che i batteri intestinali  influenzano anche la pressione sanguigna.

Lo studio

Il recettore dell’olfatto, chiamato Olfr78, era stato notato inizialmente nei tessuti sensoriali del naso, ma nessuno sapeva quale specifico profumo o a quale messaggero chimico rispondesse. La Pluznick ha iniziato testando varie possibilità chimiche e alla fine ha ristretto i candidati ad acetato e propionato. Queste molecole di acidi grassi provengono dalla decomposizione della fermentazione di lunghe catene di carboidrati, la fibra alimentare. Umani, topi, ratti e altri animali non possono digerire le fibre, ma i batteri che vivono nelle loro viscere si.

Di conseguenza, oltre il 99 per cento dell’acetato e del propionato che galleggia attraverso il flusso sanguigno viene rilasciato dai batteri. I batteri sono quindi l’unica fonte significativa di ciò che attiva Olfr78  che, come dimostrano ulteriori esperimenti, è coinvolto nella regolazione della pressione sanguigna.

I nostri corpi devono mantenere un delicato equilibrio con la pressione del sangue: se la pressione del sangue è troppo bassa si può perdere conoscenza, ma se è troppo alta lo sforzo sul cuore e sui vasi sanguigni può essere mortale. Poiché il sangue di un uomo è costantemente inondato di nutrienti e segnali chimici che ne alterano l’equilibrio, il controllo deve essere dinamico. Uno dei modi in cui il corpo esercita questo controllo è con un ormone chiamato renina, che riduce i vasi sanguigni quando la pressione deve essere mantenuta. La Pluznick e i suoi colleghi hanno scoperto che l’Olfr78 aiuta a guidare la produzione di renina.

Un altro recettore

Mentre il team stava eseguendo questi esperimenti, si sono resi conto che un altro recettore, chiamato Gpr41, stava ricevendo segnali dal microbiota intestinale. Il Gpr41 è noto per rispondere all’acetato e al propionato, ma abbassa la pressione sanguigna piuttosto che aumentarla.

Quando si fa un pasto ricco di fibra alimentare i batteri si alimentano e rilasciano acido grasso. Questo attiva il Gpr41, che contrasta la pressione sanguigna mentre tutti i nutrienti entrano in circolazione.

Se si continua a mangiare, il Gpr41 non controllato, potrebbe portare la pressione a livelli pericolosi. “Pensiamo che sia qui che entri in gioco l’Olfr78“, ha detto la Pluznick. La nuova comprensione di come i batteri simbionti manipolino la pressione sanguigna è emblematica di più ampi progressi nel collegare il microbiota allo stato di  salute.

Le considerazioni

Se si osserva PubMed troviamo più recensioni della letteratura sui microbioti che documenti di ricerca. Gli articoli recensiti attraggono nuovi ricercatori – ma ci sono ancora altri dettagli da approfondire. Comprendere questi dettagli è la chiave per sapere se trapiantare un certo insieme di microbi in qualcuno possa rimodellare la biologia del ricevente abbastanza da curare un problema di salute. Un famoso studio ha dimostrato che dando a topi magri il microbioma di un uomo obeso li rendeva obesi, mentre il microbioma degli umani magri teneva i topi magri.  Teoricamente, se lo scambio di nuovi batteri potesse solo abbassare leggermente la pressione sanguigna di quelli con una tendenza genetica verso l’ipertensione, potrebbe fare la differenza nel corso della vita.

 

Fonti:

http://cmm.jhmi.edu/index.php/cmm-faculty/jennifer-pluznick-phd/

http://www.pnas.org/content/106/6/2059.short

http://www.pnas.org/content/110/11/4410.full

http://www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/gmic.27492

http://ajpcell.physiology.org/content/307/11/C979

http://hyper.ahajournals.org/content/70/3/479.full