Colite ulcerosa-immagine: diagramma che mostra il meccanismo scoperto nello studio. L’infiammazione intestinale nella colite ulcerosa deriva da un’eccessiva risposta immunitaria Th2 helper. Il fumo rilascia composti aromatici come l’idrochinone nella mucosa del colon. Questo consente a batteri orali come lo Streptococcus di proliferare, innescando una risposta immunitaria sotto forma di attivazione delle cellule Th1 helper. Le cellule Th1 sopprimono la risposta immunitaria Th2, alleviando così l’infiammazione e proteggendo dalla colite ulcerosa. Credito: RIKEN
I ricercatori guidati da Hiroshi Ohno del RIKEN Center for Integrative Medical Sciences (IMS) in Giappone, hanno scoperto perché fumare tabacco aiuta le persone affette da colite ulcerosa, una malattia cronica caratterizzata dall’infiammazione dell’intestino crasso.
Pubblicato sulla rivista Gut, lo studio dimostra che il fumo produce metaboliti che stimolano la proliferazione dei batteri della bocca nell’intestino crasso, dove innescano una risposta immunitaria. Questi risultati implicano che la protezione contro la colite ulcerosa può essere ottenuta attraverso prebiotici come l’idrochinone o una terapia probiotica con batteri come lo Streptococcus mitis, eliminando così la necessità di fumare e tutti i rischi associati ad altre malattie.
Le malattie infiammatorie intestinali si presentano in due forme principali: il morbo di Crohn e la colite ulcerosa. Sebbene entrambe causino dolore addominale cronico, diarrea, affaticamento e perdita di peso, le cause, il tipo e la sede esatti dell’infiammazione differiscono. Oltre a queste differenze, esiste un mistero che da oltre 40 anni tormenta medici e scienziati: il fumo aumenta il rischio di morbo di Crohn, ma in qualche modo protegge dalla colite ulcerosa.
Poiché entrambe le malattie sono legate all’infiammazione intestinale, che è una risposta immunitaria e l’immunità intestinale dipende in parte dai tipi di batteri presenti nell’intestino, Ohno e il suo team presso il RIKEN IMS hanno deciso di indagare se gli effetti differenziali del fumo su queste malattie possano essere spiegati dai batteri intestinali.
I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di dati clinici sull’uomo ed esperimenti sui topi per giungere alle loro conclusioni. Tra i soggetti affetti da colite ulcerosa, hanno scoperto che i fumatori presentavano alcuni batteri solitamente presenti nella bocca, come lo Streptococcus, che crescevano nell’intestino, in particolare nella mucosa del colon che ricopre il rivestimento interno dell’intestino. Questo fenomeno non si verificava negli ex fumatori. Pertanto, mentre questi batteri normalmente attraversano tutto l’apparato digerente quando deglutiamo la saliva durante il giorno, il fumo in qualche modo permette loro di depositarsi nella mucosa intestinale.
La domanda successiva era: perché? I ricercatori hanno anche esaminato i metaboliti intestinali, piccole sostanze prodotte nell’intestino quando il cibo viene scomposto ed elaborato dall’organismo e dai batteri intestinali. Hanno scoperto che i livelli di diversi metaboliti intestinali erano più elevati nei fumatori con colite ulcerosa rispetto agli ex fumatori con colite.
Nei topi, i ricercatori hanno scoperto che uno di questi metaboliti, l’idrochinone, promuoveva la crescita dello Streptococco nella mucosa intestinale. Quindi, i metaboliti correlati al fumo come l’idrochinone consentono ai batteri della bocca come lo Streptococco di proliferare nello strato di muco che ricopre la mucosa interna dell’intestino. Ma in che modo questi batteri contribuiscono a ridurre l’infiammazione? E perché non sono utili nel morbo di Crohn?
I ricercatori sono poi tornati ai batteri orali che avevano scoperto crescere nella mucosa intestinale di fumatori con colite ulcerosa e ne hanno isolati 10 ceppi dalla saliva. Trattando modelli murini di morbo di Crohn e colite ulcerosa con ciascuno di questi 10 ceppi per cinque giorni, hanno scoperto che somministrare ai topi Streptococcus mitis aveva quasi lo stesso effetto del fumo. L‘infiammazione si riduceva nei topi con colite ulcerosa e si aggravava nei topi con morbo di Crohn.
L’analisi ha dimostrato che S. mitis innesca la comparsa di cellule Th1 helper, che svolgono un ruolo importante nella risposta immunitaria intestinale agli invasori. Nel morbo di Crohn, questo probabilmente peggiora la condizione perché l‘infiammazione originale è in realtà causata da queste stesse cellule Th1 helper. Ma nella colite, le cellule Th1 combattono contro una risposta immunitaria Th2 iniziale, e questo finisce per ridurre l’infiammazione.
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Poiché il fumo comporta un rischio elevato di cancro, malattie cardiache e molte altre patologie, non è una cura sostenibile per la colite ulcerosa.
Spiegano gli autori:
“L’eziologia e la patogenesi delle malattie infiammatorie intestinali (IBD) sono complesse e coinvolgono fattori genetici e ambientali. In particolare, il fumo di sigaretta ha effetti contrastanti, essendo dannoso per la malattia di Crohn (MC) e benefico per la CU. Tuttavia, i meccanismi alla base di questi effetti opposti rimangono poco chiari. Obiettivo Questo studio mirava a chiarire i meccanismi precisi attraverso i quali il fumo influenza la patogenesi delle malattie infiammatorie intestinali (IBD), concentrandosi sul ruolo del microbiota e della metabolomica. Disegno Abbiamo analizzato la composizione del microbiota di saliva, feci e mucosa del colon, e il profilo dei metaboliti fecali di pazienti con IBD e partecipanti sani. Gli effetti dei batteri associati al fumo sul sistema immunitario intestinale e sulla colite sono stati valutati utilizzando topi gnotobiotici e modelli murini di CU e MC. Risultati: Le persone con CU che fumano hanno mostrato concentrazioni maggiori di acidi grassi a catena corta e composti aromatici nelle feci rispetto alle persone che hanno smesso di fumare. L’analisi del microbiota della mucosa ha rivelato che il fumo è associato all’aumento dei batteri orali nella mucosa del colon. La monocolonizzazione di topi germ-free con Streptococcus mitis , uno dei batteri orali aumentati ectopicamente nella mucosa del colon, ha indotto cellule T produttrici di interferone (IFN)-γ nel colon. S. mitis ha anche attenuato l’infiammazione in un modello murino di CU, ma l’ha esacerbata in un modello di CD. Conclusione: abbiamo dimostrato che il fumo influisce sul sistema immunitario intestinale modulando il microbiota della mucosa. I nostri risultati forniscono informazioni su come il fumo possa avere effetti benefici o dannosi rispettivamente sulla colite ulcerosa o sulla malattia di Crohn, e possono far luce sulle ragioni per cui i soggetti con colite ulcerosa che smettono di fumare manifestano un’esacerbazione della malattia”.
“I nostri risultati indicano che lo spostamento dei batteri dalla bocca all’intestino, in particolare quelli del genere Streptococcus e la conseguente risposta immunitaria intestinale, è il meccanismo attraverso il quale il fumo contribuisce a proteggere dalla malattia“, afferma Ohno. “Logicamente, il trattamento diretto con questo tipo di batteri, o il trattamento indiretto con idrochinone, è quindi probabile che imiti gli effetti benefici del fumo, evitandone però tutti gli effetti negativi”.
Fonte: Gut