Pancreatite acuta-immagine: il team di ricerca durante una riunione di laboratorio. Crediti: Centro medico universitario di Gottinga.
Uno studio condotto a livello europeo dal Centro Medico Universitario di Gottinga (UMG) dimostra che la composizione microbica dell’intestino, nota come microbioma intestinale, può predire le complicanze a lungo termine in seguito a pancreatite acuta grave. A tal fine, il microbioma intestinale è stato analizzato al momento del ricovero in ospedale e, sulla base di questi dati, è stato sviluppato un modello computerizzato che collega le complicanze successive alle alterazioni microbiche.
Capire il microbioma intestinale e la pancreatite
Gli esseri umani sani sono colonizzati da numerosi microbi. Solo nel tratto gastrointestinale si trovano trilioni di batteri che, insieme a funghi e virus, costituiscono la componente principale del cosiddetto microbioma intestinale. Questi microrganismi e i loro prodotti metabolici influenzano vari processi e funzioni, nonché i processi di regolazione infiammatoria e immunitaria del corpo umano.
L’infiammazione acuta grave del pancreas, nota anche come pancreatite, è una condizione potenzialmente letale che richiede un trattamento interdisciplinare altamente specializzato. È spesso scatenata da calcoli biliari o da un consumo eccessivo di alcol.
È noto che i pazienti che hanno sofferto di pancreatite acuta spesso sviluppano complicazioni negli anni successivi, come pancreatite cronica, pancreatite acuta ricorrente, diabete mellito, cancro al pancreas o insufficienza pancreatica esocrina, in cui vengono prodotti enzimi digestivi insufficienti per scomporre e digerire correttamente i nutrienti, in particolare i grassi, nell’intestino.
Progettazione dello studio e risultati chiave
I ricercatori, guidati dal Dott. Christoph Ammer-Herrmenau, medico presso il Dipartimento di Gastroenterologia, Oncologia Gastrointestinale ed Endocrinologia dell’University Medical Center Göttingen (UMG) e dal Prof. Albrecht Neesse, MD, Ph.D., medico dirigente presso il Dipartimento di Gastroenterologia, Oncologia Gastrointestinale ed Endocrinologia dell’UMG, hanno ora studiato il ruolo del microbioma intestinale in relazione alle complicazioni dopo la dimissione in caso di pancreatite acuta in uno studio condotto in tutta Europa e che ha coinvolto 15 centri pancreatici.
Hanno sviluppato un modello di apprendimento automatico basato sui dati del microbioma di 277 pazienti affetti da pancreatite acuta.
La composizione batterica del microbioma intestinale dopo il ricovero ospedaliero e le complicazioni verificatesi entro tre anni dalla dimissione sono state inserite nel modello per determinare le correlazioni.
I risultati mostrano che i cambiamenti precoci del microbioma intestinale sono significativamente associati a complicanze successive. Ad esempio, nei pazienti che hanno sviluppato diabete mellito, sono state identificate undici specie batteriche più diffuse nell’intestino al momento del ricovero ospedaliero.
Per quanto riguarda le altre complicazioni, al momento del ricovero sono state osservate diverse composizioni batteriche. Questi risultati saranno ulteriormente approfonditi in uno studio di follow-up globale nei prossimi tre anni.
Metodi e direzioni future
Per lo studio, il microbioma intestinale di 277 pazienti affetti da pancreatite acuta è stato analizzato entro 72 ore dal ricovero ospedaliero mediante tamponi orali e rettali ed è stato correlato alle complicazioni per un periodo di tre anni dopo la dimissione dall’ospedale.
Le possibili complicanze includono lo sviluppo di pancreatite cronica, pancreatite acuta ricorrente, diabete mellito, cancro al pancreas o insufficienza pancreatica esocrina. Gli studi hanno incluso vari fattori confondenti che influenzano il microbioma, tra cui età, sesso, consumo di nicotina e uso di antibiotici.
“La composizione microbica dei campioni è stata determinata utilizzando materiale genetico, il DNA, con l’ausilio del sequenziamento Oxford Nanopore. Questo metodo consente di analizzare lunghi frammenti di DNA dei batteri nella loro interezza e quindi, con l’ausilio di metodi bioinformatici, di identificare i batteri con precisione fino al livello di specie”, afferma il Dott. Christoph Ammer-Herrmenau, primo autore dello studio.
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“I nostri risultati mostrano un cambiamento altamente significativo nel microbioma intestinale nei pazienti che hanno successivamente sviluppato pancreatite acuta ricorrente o diabete mellito, o addirittura sono deceduti. Pertanto, la composizione microbica dell’intestino può predire il decorso delle complicanze a lungo termine in una fase precoce. I modelli di percorsi metabolici che siamo stati in grado di identificare utilizzando modelli di previsione bioinformatici forniscono indicazioni iniziali sul fatto che i percorsi metabolici indotti dal microbioma possano contribuire alle complicanze cliniche a lungo termine”, afferma la Dott.ssa Ammer-Herrmenau.
“Stiamo attualmente esaminando questi promettenti risultati in uno studio globale insieme ai nostri partner nazionali e internazionali in tre continenti, per tradurre queste scoperte in nuove strategie di trattamento e monitoraggio per i nostri pazienti il più rapidamente possibile”, afferma il responsabile del gruppo di ricerca, il Prof. Albrecht Neesse, MD, Ph.D., ultimo autore dello studio.
Fonte: Gut