microbiota

In questo periodo che potremmo senz’altro definire “particolare” in cui ognuno di noi si barcamena nella sfrenata ricerca di un disinfettante o di un prodotto igienico per la casa, occorre tenere ben a mente un dato: noi siamo composti, anche e soprattutto, da microbi.

Ma quanti sono questi “ospiti” che risiedono nel nostro corpo?
Vari studi sono concordi nel ritenere questo numero superiore di 10 volte il numero totale delle cellule che compongono l’organismo, cioè 10 mila miliardi.

Miliardi di miliardi di esserini che vivono con noi non è proprio il massimo da immaginare per una società devota all’igiene.

Chiaramente non sono tutti ammassati in un unico punto (altrimenti ci saremmo già resi conto della loro presenza) ma si suddividono in vari “microbioti” variamente conosciuti: quello vaginale, quello orale, quello intestinale, ecc.

Tra i più noti vi è sicuramente il microbiota intestinale.

Questo, è composto in prevalenza da batteri (benché ci siano anche funghi,lieviti, virus fagi, ecc) che vanno a formare una massa dal peso totale di 1,5 kili (ma non diamo la colpa a loro se non riusciamo a dimagrire).
Tali batteri sono organizzati in:

  • Phyla (si contano sulle dita di una mano, sono 4-5): i maggiori rappresentanti sono i Firmicutes e Bacteroidetes.
  • Famiglie e generi (rispettivamente 15 e 45): tra i più importanti ricordiamo i Lactobacillus e gli Enterococcus.
  • Specie e subspecie (rispettivamente 500 e oltre 1000).

Ovviamente i batteri non accompagnano l’uomo dagli albori del suo sviluppo per pura casualità. Infatti, il microbiota intestinale ( il cui studio ha subito un’impennata nel recente passato) assolve ad innumerevoli funzioni essenziali per la nostra sopravvivenza:

  • Barriera contro i patogeni: sia estranei (chissà perché le infezioni da Clostridium difficile fanno seguito a lunghi periodi di antibiotico-terapia) che quelli fisiologicamente presente in questa massa batterica.
    Infatti, non tutti i batteri che popolano il nostro microbiota intestinale sono commensali: alcuni di questi sono patogeni ma grazie all’azione di una moltitudine di altri batteri “amici” la loro azione deleteria viene soppressa.
  • Immunostimolazione e immunotolleranza
  • Sintesi e metabolismo: senza batteri non saremmo in grado di metabolizzare e degradare alcun polisaccaride complesso.
    Altri esempi possono essere: il metabolismo della bilirubina a livello intestinale, la produzione di vitamine, ecc
  • Regolazione della motilità intestinale

Microbiota e salute

Appare quindi evidente che la nostra omeostasi sia anche influenzata dall’azione del microbiota: pertanto, eventi in cui questo venga alterato in senso positivo (cioè vi è un’eccessiva crescita e proliferazione batterica che configura la sindrome da Overgrowth) o in senso negativo (paucità di patogeni commensali fanno si, come sottolineato precedentemente, che batteri patogeni possano emergere dando luogo a quadri patologici) possono influire sullo stato di salute dell’uomo.

Come menzionato precedentemente, il campo di ricerca che ruota attorno al microbiota è florido e in continuo aggiornamento.
Si pensa, infatti, che il microbiota possa partecipare (direttamete o indirettamente) con la genesi fenomeni patologici che apparentemente sembrerebbero non condividere alcun legame con esso: l’infarto miocardiaco, lo sviluppo delle malattie infiammatorie croniche intestinali, induzione di neoplasie,ecc.

E se il microbiota potesse influire sulla buona riuscita di un trapianto di cellule staminali ematopoietiche?
E’ su questo curioso interrogativo che si è sviluppato uno studio multicentrico pubblicato sul New England Journal of Medicine che ha visto coinvolti 4 centri di ricerca medica tra i più importanti sparsi per il globo (si va dal Kettering Cancer center di New York all’università di Hokkaido in Giappone).

Trapianto di HSC

Il trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche (HSC) è una procedura che permette di ripopolare il midollo osseo parzialmente o totalmente depleto (a seguito di radio/chemioterapia) di un soggetto affetto da una neoplasia ematologica.

I donatori di HSC, in un trapianto allogenico, sono:

  • I familiari aplo-identici
  • I donatori da registro (previa dimostrazione di match di compatibilità)
  • HSC da cordone ombellicale (banche del cordone)

Benché la procedura rappresenti una possibilità radicalmente curativa per innumerevoli neoplasie, purtroppo è gravata da alcune complicanze altrettanto temibili come la graft versus host disease (GVHD, sostanzialmente il “midollo trapiantato” non riconosce l’ospite), infezioni e tossicità dipendente dai regimi di condizionamento radio-chemioterapici.

Ebbene, in che modo il microbiota intestinale potrebbe influenzare questo processo?

In realtà, l’assunto da cui partono i ricercatori, deriva dai risultati di alcuni piccoli studi mono-centrici in cui è stato dimostrato che la presenza di limitata diversità microbiotica si associa ad un maggior rischio di complicanze: in parole povere, più il microbiota del paziente è composto da organismi “tutti simili” appartenenti allo stesso phylum/genere/famiglia/specie maggiore è il rischio di complicanze come la GVHD.

Per comprendere quanto diremo in seguito, ricordiamo che il parametro che esprime riguardo al microbiota la presenza di organismi appartenenti a diverse categorie tassonomiche (genere, famiglia, ecc) si definisce come alfa-diversità.

Comunque, gli studi appena citati non considerato alcuni fattori esterni che influiscono sulla composizione del microbiota: l’alimentazione del soggetto e l’uso di antibiotici.

Lo studio

Lo studio è stato disegnato per essere composto da 2 coorti per un totale di 1360 pazienti:

  • COORTE 1 –> pazienti del Kettering center di New York
  • COORTE 2 –> pazienti dei restanti 3 centri

Si è voluto quindi capire quanto il microbiota dei pazienti, in occasione di trapianto di HSC, influsse nei riguardi della:

  • Sopravvivenza globale
  • Recidiva
  • Tasso di mortalità correlato alla GVHD

Settimanalmente (sia pre che post trapianto) da questi pazienti sono stati raccolti campioni di feci susseguentemente analizzati  genomicamente per valutare la popolazione microbica e il successivo parametro della alfa-diversità.

I risultati dello studio sono elencati e riassunti qui di seguito:

  • La composizione del microbiota, prima di effettuare il trapianto di HSC, era relativamente simile fra i centri considerati fuorché una ovvia variabilità tra le persone esenti da patologie (ovviamente in aggiunta alla neoplasia motivo del trapianto) e quelle invece interessate da malattie.
    Questo, in realtà, non ci sorprende viste le premesse dell’articolo sul ruolo dei microbiota nei diversi processi patologici.
  • Segno di buona riuscita del trapianto è l’attecchimento (in genere avviene dopo i 10-15 giorni) e, tra i valori lo indicano, vi è la conta dei neutrofili: l’attecchimento ai neutrofili si definisce come un periodo di tempo minimo di 3 giorni in cui la conta dei granulociti neutrifili è superiore a 500/mmc.
    Ebbene, è stato dimostrato dall’analisi dei campioni fecali che una bassa diversità microbica (rappresentata dal valore dell’alfa-diversità) si associa, durante la fase di attecchimento, ad una prognosi infausta. In particolare, la prognosi è stata particolarmente severa in coloro che hanno ricevuto un trapianto di cellule T ingegnerizzate (CART-cell).
  • Una prognosi favorevole è stata invece riservata a coloro che presentavano un microbiota diversificato. Questo, poiché l’incidenza di GVHD è stata minore e, correlatamente, minore è stata la mortalità.
  • Studiando il microbiota dei pazienti a partire dal giorno successivo al trapianto e confrontandolo con quello di volontari sani (cioè non affetti ne da neoplasie ne da patologie varie) emerge un quadro chiaro: il trapianto porta con sé degli sconvolgimenti nel microbiota che corrispondono ad una riduzione della diversità microbica e al predominio di una singola taxa batterica (ad esempio, la presenza solo di Lactobacilli).
    Se questo si verifica in soggetti che hanno un microbiota non alterato prima del trapianto, pensiamo a cosa può accadere in caso di microbiota già pesantemente danneggiato.
  • La presenza di una singola taxa microbica, si associa ad un elevato rischio di infezione ematogena proprio dai batteri appartenenti a quella taxa, nel periodo peri/post-trapianto.
    La mortalità è, ancora una volta, aumentata in questo sottogruppo.

L’augurio che rivolgono i centri che hanno partecipato allo studio è che il microbiota possa assumere, nel panorama scientifico, la rilevanza e la considerazione clinica che merita.

Infatti, una valutazione del microbiota dei soggetti che si devono sottoporre a trapianto unitamente a degli interventi terapeutici (ad esempio il trapianto fecale) volto al suo repauperamento, potrebbero essere la chiave di volta per migliorare l’outcome di pazienti che versano in già delicate condizioni di cliniche.

FONTI | NEJM