Il microbioma intestinale influenza i risultati della SLA

Neurons in the brain on light background

Immagine: Public Domain.

Gli scienziati dell’Università di Harvard hanno identificato una nuova connessione intestino-cervello nella malattia neurodegenerativa sclerosi laterale amiotrofica o SLA.

I ricercatori hanno scoperto che nei topi con una comune mutazione genetica della SLA, cambiare il microbioma intestinale usando antibiotici o trapianti fecali potrebbe prevenire o migliorare i sintomi della malattia.

Pubblicati sulla rivista Nature, i risultati dello studio forniscono una potenziale spiegazione del perché solo alcuni individui portatori della mutazione sviluppano la SLA e indicano anche un possibile approccio terapeutico basato sul microbioma. “Il nostro studio si è concentrato sul gene mutato più comunemente nei pazienti con SLA. Abbiamo fatto la straordinaria scoperta che lo stesso modello murino – con genetica identica – aveva esiti di salute sostanzialmente diversi nelle nostre diverse strutture di laboratorio”, ha affermato Kevin Eggan, Professore alla Harvard di biologia cellulare e rigenerativa. “Abbiamo rintracciato i diversi risultati in distinte comunità microbiche intestinali in questi topi e ora abbiamo un’ipotesi intrigante sul perché alcuni individui portatori di questa mutazione sviluppano SLA mentre altri no“.

Strutture diverse, risultati diversi

Inizialmente i ricercatori hanno studiato la mutazione genetica della SLA sviluppando un modello murino nella loro struttura di laboratorio di Harvard. I topi hanno avuto una risposta immunitaria iperattiva, inclusa l’infiammazione nel sistema nervoso e nel resto del corpo, che ha portato ad una durata della vita ridotta. Per condurre esperimenti più dettagliati, i ricercatori hanno anche sviluppato il modello di topo nella loro struttura di laboratorio presso il Broad Institute, dove Eggan è il Direttore del Dipartimento di biologia delle cellule staminali presso lo Stanley Center for Psychiatric Research. Inaspettatamente, anche se i topi avevano la stessa mutazione genetica, i loro risultati sulla salute erano drasticamente diversi.Molte delle caratteristiche infiammatorie che abbiamo osservato costantemente e ripetutamente nei topi della nostra struttura di Harvard non erano presenti nei topi delle strutture Broad. Ancora più sorprendentemente, i topi delle strutture Broad sono sopravvissuti alla vecchiaia”, ha detto Aaron Burberry, postdottorando e autore principale dello studio. “Queste osservazioni hanno dato il via al nostro tentativo di capire cosa potrebbero esserci nei due diversi ambienti che avrebbe potuto contribuire a questi diversi risultati”.

Alla ricerca delle differenze nel microbioma intestinale

Alla ricerca di differenze ambientali tra i topi, i ricercatori si sono concentrati sul microbioma intestinale. Usando il sequenziamento del DNA per identificare i batteri intestinali, i ricercatori hanno trovato microbi specifici che erano presenti nei topi delle strutture di Harvard, ma assenti nei topi delle strutture Broad, anche se le condizioni di laboratorio erano standardizzate tra le strutture. “A questo punto, abbiamo raggiunto la più ampia comunità scientifica, perché molti gruppi diversi hanno studiato lo stesso modello genetico di topo e osservato risultati diversi”, ha detto Burberry. “Abbiamo raccolto campioni di microbioma da diversi laboratori e li abbiamo sequenziati. Nelle istituzioni a centinaia di miglia di distanza, microbi intestinali molto simili erano correlati con l’estensione della malattia in questi topi”.

I ricercatori hanno quindi testato i modi per cambiare il microbioma e migliorare i risultati per i topi della struttura di Harvard. Trattando i topi della struttura di Harvard con antibiotici o trapianti fecali dei topi della struttura Broad, i ricercatori hanno ridotto con successo l’infiammazione.
Connessione intestino-cervello
Studiando la connessione tra fattori genetici e ambientali nella SLA, i ricercatori hanno identificato un’importante connessione intestino-cervello. Il microbioma intestinale potrebbe influenzare la gravità della malattia – indipendentemente dal fatto che gli individui con la mutazione genetica sviluppino la SLA, la condizione di demenza frontotemporale recidivata o nessun sintomo – e potrebbe essere un potenziale bersaglio per la terapia.
Il nostro studio fornisce nuove informazioni sui meccanismi alla base della SLA, incluso il modo in cui la mutazione genetica della SLA più comune contribuisce all’infiammazione neuronale“, ha detto Eggan. “L’asse intestino-cervello è stato implicato in una serie di condizioni neurologiche, tra cui il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer. I nostri risultati aggiungono peso all’importanza di questa connessione”.
Fonte: Nature