I batteri intestinali possono attivare lesioni cerebrali che portano all’ictus

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Trovato un altro collegamento tra intestino e cervello: i batteri intestinali possono attivare lesioni cerebrali che portano all’ictus.

In uno studio che ha collegato condizioni dell’intestino alle malattie del cervello, gli scienziati hanno collegato la causa di anomalie dei vasi sanguigni nel cervello a colonie di batteri nell’ intestino.

Queste anomalie possono portare a malformazioni cerebrali cavernose ( CCM ) che non lasciano molte opzioni ai pazienti.

Un team internazionale, guidato da ricercatori dell’Università della Pennsylvania, ha studiato topi geneticamente modificati che erano inclini a sviluppare lesioni vascolari nei loro cervelli.

Precedenti ricerche avevano dimostrato che le forme ereditarie della malattia potrebbero essere causate da mutazioni in alcuni geni. Questi geni normalmente sopprimono i segnali chiave che influenzano la crescita delle cellule cerebrali che costituiscono le pareti dei vasi sanguigni.

Anche se  questa scoperta fornisce un modo per identificare le persone a rischio di sviluppare la malformazione cerebrale cavernosa, attualmente non esistono farmaci che sostituiscono il ruolo dei geni mancanti, quindi la condizione non può essere trattata.

La condizione tuttavia, varia in modo significativo nei soggetti con queste mutazioni.

Studiando due popolazioni di topi geneticamente ingegnerizzati per un certo numero di generazioni, i ricercatori hanno scoperto che un gruppo di topi era resistente allo sviluppo delle lesioni.

All’interno di questa popolazione di topi per lo più resistenti, alcuni cuccioli hanno sviluppato delle malformazioni. Ma significativamente, questi giovani topi avevano anche ascessi nei loro addomi causati da iniezioni che avevano ricevuto nel corso della ricerca, suggerendo una potenziale causa.

Per verificare se queste infezioni avevano avuto un ruolo nello sviluppo del malformazioni cerebrali cavernose, 16 topi resistenti sono stati inoculati con una specie dal vivo di  batterio gram negativo chiamato Bacteroides fragilis che normalmente si trova nell’intestino.

Di questi topi, nove hanno sviluppato lesioni vascolari e milze infiammate e ascessi, suggerendo che i batteri si erano diffusi dal sito della loro infezione e avevano influenzato la crescita delle cellule che rivestono i vasi sanguigni del cervello.

( Vedi anche:Sindrome da stanchezza cronica collegata a squilibrio del microbioma).

Solitamente, i batteri gram negativi come B. fragilis influenzano le risposte delle cellule nei mammiferi come gli esseri umani e topi attraverso un tipo di molecola sulla loro membrana esterna chiamata liposaccaride o endotossina.

Per verificare se questa molecola specificamente causava la malformazione, i ricercatori hanno iniettato l’endotossine dai batteri in topi ingegnerizzati con i geni mutati, così come in topi normali, non ingegnerizzati.

Come sospettato, i topi con un gene mutato che li ha resi sensibili alla CCM, hanno sviluppato lesioni vascolari nel loro cervello, mentre i topi con le versioni funzionali dei geni non hanno sviluppato lesioni cerebrali.

 Le cellule che rivestono i vasi sanguigni formano la barriera ematoencefalica, che impedisce di solito ai materiali tossici come endotossine batteriche e cellule di entrare nel nostro sistema nervoso centrale.Come le endotossine interessano queste cellule è una sorta di mistero.

“Questo deve ancora essere indagato”, dice Jaesung Peter Choi dell’ Università di Sydney in Australia.

“Tuttavia, riteniamo che la formazione delle malformazioni cerebrali cavernose sia guidata dall’ attivazione dei recettori del sistema immunitario sul luminale della barriera emato-encefalica.”

Quando questi recettori del sistema immunitario, chiamati TLR4, sono attivati ​​dalle endotossine, le cellule del barriera emato-encefalica sono incoraggiate a crescere in modo anomalo. I geni di solito potrebbero prevenire questa malformazione, ma nei topi con le versioni mutate, non c’è nulla che possa fermare il processo.

È importante sottolineare che le differenze nel recettore TLR4 immunitario nelle persone potrebbero anche spiegare alcune delle variazioni nella condizione, osservate nelle persone con mutazioni CCM.

Confrontando i topi CCM-sensibili allevati in condizioni prive di germi con quelli allevati in condizioni meno sterili, i ricercatori hanno dimostrato che i batteri presenti nel nostro ambiente giocano un ruolo fondamentale nel trasformare una semplice mutazione in una malattia mortale.

Anche se è possibile sviluppare farmaci per indirizzare il recettore immunitario TLR4, i ricercatori suggeriscono di concentrarsi sul microbioma dell’intestino.

“La manipolazione delle interazioni microbioma-ospite è una strategia potenziale più emozionante per il trattamento di una malattia  come CCM”, afferma il team nell’articolo.

Per verificare se gli antibiotici potevano influenzare lo sviluppo delle lesioni nei topi mutati, i ricercatori hanno allevato diverse generazioni di topi e somministrato antibiotici alla madre, testando ogni generazione per le lesioni e il numero di batteri nel loro intestino.

Proprio come nei topi germ-free, un calo del 96 per cento di batteri intestinali è coinciso con un calo simile nelle lesioni.

Nuovi modi per prevenire le lesioni in coloro che sono già sensibili è senza dubbio un grande passo in avanti.

Questa ricerca è stata pubblicata in Nature.


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