Un gruppo di ricercatori è riuscito ad analizzare l’intero sistema con cui il microbioma influenza una vasta gamma di cellule immunitarie e dei geni espressi nell’intestino, ascoltando lo scambio di battute tra i microbi intestinali e il sistema immunitario.

L’intestino è la casa di più 100 trilioni di batteri, compresi tra le 250 e 500 specie. Questa incredibile varietà di organismi, più comunemente chiamata microbioma, è un potente regolatore dello stato di salute dell’organismo ed è implicato in diverse malattie come la malattia infiammatoria dell’intestino e la sclerosi multipla.

Il microbioma intestinale è coinvolto in una conversazione coreografica molto intricata con il sistema immunitario, stimolandolo quel poco che basta per tenere a bada gli “invasori” che causano malattie, e al contempo tenendolo a freno affinché non lanci erroneamente un attacco all’organismo.

La ricerca

Finora, i ricercatori sono stati in grado di prestare attenzione a piccoli pezzi di conversazione tra batteri e singole cellule immunitarie.

Oggi, per la prima volta, gli scienziati dell’Harvard Medical School sono stati in grado di ascoltare l’intero scambio di battute tra il microbioma e i gruppi di cellule immunitarie e geni espressi nell’intestino.

La ricerca è stata portata avanti in modo sinergico da esperti di immunologia, microbiologia e genetica, per “illustrare in modo ancor più preciso la complessità con cui diversi organi e loro sistemi operano nel corpo” ha detto Mathis, professore di microbiologia e immunobiologia ad Harvard.  

Questo esperimento, pubblicato sulla rivista Cell, offre un modello per identificare importanti “influencer microbici”, ovvero i microbi che influenzano lo stato di salute dell’organismo e che possono aiutare a sviluppare trattamenti mirati.

Questo approccio può aiutare altri ricercatori a esaminare molecole o ceppi batterici che possono essere usati a livello terapeutico per perfezionare le risposte immunitarie.

“Abbiamo previsto di mappare le interazioni tra i batteri e il sistema immunitario nella speranza che questo possa eventualmente portare allo sviluppo di una farmacia di agenti creati su misura per regolare il sistema immunitario in modo selettivo e preciso” ha detto Dennis Kasper, professore di medicina, microbiologia e immunobiologia ad Harvard.

Questa farmacia è distante anni luce dall’essere pronta, ma i risultati hanno preparato il terreno per nuove scoperte terapeutiche.

Immunoterapie: il contributo del microbioma

Sfruttare i microbi o le molecole presenti naturalmente nell’intestino per modulare la risposta immunitaria rappresenta la premessa per la realizzazione di immunoterapie mirate dagli ottimi benefici e limitati, se non nulli, effetti collaterali.

“Le terapie basate sui microbi potranno evitare i danni collaterali causati dai farmaci, che solitamente rendono vana l’azione di intere classi di cellule immunitarie in tutto il corpo” Benoist, professore di microbiologia presso Harvard.

Inoltre, la regolazione del sistema immunitario intestinale avrà effetti benefici più ampi anche sul diverse malattie autoimmuni come l’artrite reumatoide, la malattia di Chron e il diabete.

Il meccanismo evolutivo dei batteri intestinali

Contro ogni aspettativa, i ricercatori hanno scoperto che i batteri intestinali appartenenti alla stessa classe non necessariamente hanno gli stessi o simili effetti sulle cellule immunitarie. Questa scoperta, spiegano i ricercatori, suggerisce un meccanismo evolutivo “a prova di errore” per assicurare la preservazione delle funzioni chiave immunitarie anche se intere classi di batteri vanno perse.

Ulteriori approfondimenti verranno fatti sull’interazione tra micorbioma intestinale e sistema immunitario, inserendoli in un contesto più complesso per analizzare gli effetti additivi delle diverse specie batteriche.

Fonti:

Kasper D.L. et all, Mining the Human Gut Microbiota for Immunomodulatory Organisms, Cell, 2017
Listening in on Bug-Gut Chatter, Harvard Medical School