Come evitare l’alterazione del microbiota

Immagine: la somministrazione di R -Spondin1 ha determinato l’aumento della secrezione di α-defensina (a destra) rispetto all’esperimento di controllo (a sinistra). Credito: Università di Hokkaido

I trilioni di microbi che vivono nell’ intestino dei mammiferi e costituiscono il microbiota, svolgono un ruolo importante nel metabolismo e nell’immunità dell’ospite. La composizione del microbiota è mantenuta da proteine ​​antimicrobiche secrete dalle cellule intestinali. Tuttavia, il microbiota alterato, noto anche come disbiosi, è stato osservato in varie malattie, spesso esacerbando la malattia sottostante e creando così un circolo vizioso tra l’ospite e il microbiota.

Al fine di ripristinare lo stato normale del microbiota, i ricercatori stanno esplorando la batterioterapia come il trapianto fecale del microbiota e l’uso di probiotici, ma nessun approccio fisiologico è stato sviluppato fino ad ora.

( Vedi anche:Il trapianto fecale del microbiota può curare la colite ulcerosa).

Negli esperimenti con i topi, un gruppo di scienziati guidati dal Prof. Takanori Teshima dell’Università di Hokkaido, ha scoperto che la molecola R-Spondin1 stimola le cellule staminali intestinali a differenziarsi in cellule Paneth che secernono peptidi antimicrobici. I peptidi sono chiamati α-defensine e sono noti per avere forti e selettive attività antimicrobiche contro batteri patologici.

Quando hanno somministrato R-Spondin1 ai topi sani, i ricercatori hanno rilevato un notevole aumento del numero di cellule Paneth e della quantità di secrezione di α-defensina, senza trovare cambiamenti significativi nel microbiota intestinale . Ciò ha indicato che α-defensina non uccide i microbi simbiotici in un intestino sano.

Il team ha poi utilizzato i topi con una complicazione infiammatoria che si verifica dopo il trapianto di cellule staminali ematopoietiche allogeniche. La squadra ha già dimostrato che la malattia del trapianto verso l’ospite, condizione nota come GVHD o Graft versus Host Disease, porta alla perdita di cellule Paneth e induce la disbiosi intestinale. I ricercatori hanno ora trovato che la somministrazione di R-Spondin1 impedisce l’esaurimento mediato da GVHD delle cellule Paneth e la diminuzione della secrezione di α-defensine.

Importante, la composizione del microbiota intestinale è stata ampiamente ripristinata dalla somministrazione di R-Spondin1.

La squadra ha anche trovato prove che α-defensina ha effetti simili sulle anomalie mediate da GVHD quando somministrata oralmente.

“Le due molecole che abbiamo sperimentato, R-Spondin1 e α-defensina, sono entrambi presenti nei mammiferi, compresi gli esseri umani e non hanno effetti negativi su un sano microbiota”, dice Takanori Teshima.

Nuovo modo per evitare microbiota intestinale sfavorevole
Immagine: R-Spondin1 protegge le cellule Paneth contro GVHD e migliora la disbiosi intestinale. Le immagini mostrano l’intestino dopo il trapianto di cellule staminali ematopoietiche con (a destra) o senza (intermedio) R-Spondin1. Credit:  (Hayase E. et al., Journal of Experimental Medicine , 24 ottobre 2017).
Fonte: The Journal of Experimenental Medicine