Microbiota e sistema immunitario

Un microbiota intestinale sano produce numerose molecole e segnali molecolari che supportano l’induzione, la formazione e la funzionalità di cellule immunitarie e contribuiscono ad una corretta risposta immunitaria. Questa cooperazione tra sistema immunitario e microbiota consente l'induzione di risposte protettive dagli agenti patogeni e il mantenimento di percorsi regolatori coinvolti nella tolleranza verso antigeni innocui.

Nonostante esista una separazione anatomica tra microbiota e sistema immunitario ospite, che limita la dispersione sistemica dei microbi commensali, i metaboliti batterici sono rilevabili nei tessuti periferici, a seguito della colonizzazione commensale.

Per esempio, prodotti del metabolismo batterico come gli acidi grassi a catena corta (SCFA, short chain fatty acids) raggiungono la circolazione sistemica e controllano l'ematopoiesi (il processo di produzione dei leucociti) e l'educazione delle cellule ematopoietiche sistemiche.

Il microbiota lavora con gli elementi del sistema immunitario per raggiungere due obiettivi che paiono in forte contrasto tra di loro: da una parte prevenire una risposta immunitaria eccessiva che potrebbe danneggiare i commensali presenti, dall’altra garantire un’azione di controllo che eviti crescita eccessiva o trasferimento in altri siti, permettendo comunque di intervenire quando siano presenti microrganismi patogeni provenienti dall’esterno o opportunisti.

Il ruolo dei batteri intestinali in questo processo è reso evidenti da studi su animali che ne sono privi: in queste condizioni si notano alterazioni del numero e del tipo di cellule del sistema immunitario presenti, dei loro prodotti e della loro distribuzione, con alterazione delle strutture linfatiche, non solo intestinali, ma dell’intero organismo.

L’assenza del microbiota porta allo sviluppo di soggetti immuno-deficienti, altamente suscettibili a infezioni determinate da patogeni o da opportunisti. Mancano anche gli adattamenti a antigeni normalmente presenti nella dieta come l’ovoalbumina e appare ridotta anche la tolleranza agli antigeni indotta dalla presentazione orale. Nel soggetto giovane la situazione anomala può essere corretta dalla reintegrazione del microbiota, mentre ciò non avviene nell’adulto.

Appare evidente che le interazioni tra la popolazione batterica e la componente immunitaria della mucosa intestinale durante i primi anni di vita sono essenziali per fornire informazioni, “istruzioni”, critiche per lo sviluppo di un sistema immunitario ben funzionante: interazioni che nel corso della vita andranno poi a modulare l’immunità locale e sistemica, in un continuo scambio tra ospite e commensale. [1, 2, 3, 4, 5, 6]

IL MICROBIOTA INTESTINALE INTERAGISCE CON IL SISTEMA IMMUNITARIO SIN DAI PRIMI MESI DI VITA
Dopo la nascita, la colonizzazione espone i neonati a una serie di diversi microrganismi. Inoltre, poiché il microbiota materno modella il “repertorio” di anticorpi del latte materno, l’allattamento contribuisce al trasferimento della memoria immunitaria dalla madre al figlio. Una volta che i neonati iniziano a consumare cibi solidi, gli effetti protettivi del latte scompaiono. A questo punto, i microbi del neonato sono fondamentali per stimolare una “reazione allo svezzamento”. Sono numerosi i meccanismi che modulano il sistema immunitario durante questa transizione, sebbene la maggior parte di essi sia indipendente dal microbiota. Dopo lo svezzamento, l’esposizione a nuovi antigeni attraverso i microbi intestinali e il cibo contribuisce alla piena maturazione del sistema immunitario.

Durante i primi anni di vita, il microbiota intestinale immaturo è relativamente variabile e converge verso una composizione stabile di tipo adulto all’incirca all’età di 3 anni . Questo può creare una finestra di opportunità limitata nel tempo per un’imprinting sano o disfunzionale della composizione del microbioma e delle funzioni immunitarie associate che persistono per tutta la vita successiva.

La presenza del microbiota intestinale è fondamentale anche perché le difese immunitarie imparino a riconoscere tutte queste sostanze contro cui non dovrebbero scatenare alcuna reazione. In altre parole, i microbi che vivono nell’intestino aiutano l’organismo a sviluppare la cosiddetta “immunotolleranza”. A dimostrare l’importante ruolo del microbiota in questi processi è l’associazione fra la disbiosi e la comparsa di allergie, non solo di origine alimentare ma anche, per esempio, ai pollini o agli acari della polvere. Anche gli eczemi e l’asma allergica possono essere associati a disbiosi. Infine, il microbiota può modulare le risposte immunitarie influenzando l’attività di alcuni geni umani.

I microbi che abitano nell’intestino continuano a essere fondamentali per le difese immunitarie durante tutta la vita. In condizioni di buona salute, ne garantiscono il buon funzionamento; quando il sistema immunitario si attiva, evitano che l’infiammazione raggiunga livelli potenzialmente pericolosi. Al contrario, una disbiosi intestinale può far aumentare significativamente l’infiammazione, esponendo la salute a rischi oggigiorno assolutamente non trascurabili. Infatti molte delle patologie croniche che compaiono nell’elenco delle principali cause di decesso e di disabilità nel mondo occidentale sono associate proprio all’infiammazione. Fra quelle in cui è stata osservata un’associazione con la composizione del microbiota intestinale sono per esempio incluse diverse forme tumorali, il diabete di tipo 2 e l’obesità.

DIETA E MICROBIOTA
La dieta rappresenta uno strumento fondamentale per aiutare la flora batterica a ritrovare l’equilibrio perduto. Seguire i principi di un‘alimentazione sana ed equilibrata è il primo passo verso il raggiungimento di questo obiettivo.

Eventualmente può essere utile anche perdere del peso; in questo caso, la soluzione ideale è una dieta ipocalorica. Infatti, la restrizione calorica può modificare positivamente la composizione del microbiota, incrementando la presenza di microbi considerati alleati del benessere (bifidobatteri, lattobacilli e diversi produttori di butirrato)ì e riducendo quella di batteri associati ai processi infiammatori. D’altra parte, ridurre l’introito energetico non è l’unica strategia utile al riequilibrio del microbiota intestinale: anche i nutrienti che si mettono nel piatto possono fare la differenza.

Per quanto riguarda i grassi, oltre a eliminare gli eccessi è anche indispensabile preferire i monoinsaturi e i polinsaturi (in particolare gli omega 3), in modo da favorire l’aumento di bifidobatteri e di altri batteri utili, come Bacteroidetes e Akkermansia muciniphila. Anche i trigliceridi a catena media (MTC) sembrano essere utili. Anche gli eccessi di proteine sono da evitare. Quali siano le fonti più adatte per migliorare la composizione del microbiota intestinale non è ancora stato chiarito. Secondo i dati a disposizione la caseina e le proteine del siero del latte potrebbero favorire la proliferazione di lattobacilli, bifidobatteri e Akkermansia. I frutti di mare, fonti di taurina, potrebbero invece aiutare a ridurre i Proteobacteria.

Nel caso delle fibre, invece, il rischio è di non assumerne abbastanza e non del tipo utile. Non tutte, infatti, possono essere fermentate dai batteri intestinali. Per questo motivo né le fibre insolubili né quelle solubili viscose aiutano a riequilibrare una flora batterica alterata. Piuttosto, quelle su cui fare affidamento sono i prebiotici, come i fruttoligosaccaridi (FOS). Tenendo conto di tutti questi aspetti, un modello alimentare ideale per correggere le disbiosi è quello offerto dalla dieta mediterranea. Oltre a fornire dosi adeguate di proteine e di grassi di buona qualità, questo regime alimentare è ricco di fibre e di altre sostanze utili per il benessere della flora intestinale, come gli steroli vegetali e il resveratrolo.

Un’alimentazione adeguata consente di nutrire in modo specifico il microbiota, favorendo la proliferazione di alcune specie a scapito di altre. Un aiuto in più può arrivare dall’assunzione di specifici integratori alimentari contenenti sostanze, per esempio prebiotici, in grado di promuovere la crescita dei batteri alleati della salute. Anche un’azione più diretta, basata sull’assunzione di batteri che aiutino a ripristinare l’equilibrio alterato, può essere efficace. Caso tipico è quello del microbiota alterato da episodi di diarrea o all’assunzione di antibiotici.

L’utilizzo diffuso di antibiotici ha mostrato di poter alterare gli equilibri e le sottili e complesse reti di relazioni tra i batteri del microbiota intestinale e il sistema immunitario dell’ospite. L’uso indiscriminato di antibiotici potrebbe quindi esporre al rischio di infezioni intestinali a causa della riduzione dell’azione di inibizione competitiva operata dal microbiota, a causa di una riduzione della diversità e dell’abbondanza delle varie specie presenti, persistente nel tempo anche molto tempo dopo la cessazione della terapia. Inoltre, a causa di un possibile aumento dei processi di trasmissione genetica tra batteri, quando si utilizzino in maniera indiscriminata antibiotici ad ampio spettro potrebbe addirittura essere favorita la diffusione di specie antibiotico-resistenti tra i patogeni, eventualità assolutamente da evitare.

I probiotici sono definiti dalla WHO (World Health Organization) come organismi che consumati in quantità adeguate possano comportare vantaggi per la salute umana. Molte specie di batteri hanno mostrato di poter soddisfare questi requisiti, trra le più note Lactobacillus casei, Lactobacillus planatarum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Streptococcus thermophilus. Il razionale per il loro utilizzo — sia a livello commerciale nella crescente massa di prodotti arricchiti con questi ceppi, sia al livello terapeutico con prodotti mirati per il trattamento di diverse patologie intestinali — è che questi batteri andrebbero a supportare la funzione immunomodulatoria e di barriera del microbiota umano.

È interessante sottolineare come diversi studi abbiano mostrato anche la possibile esistenza di un legame tra longevità e microbiota. La diversità del microbiota sembra declinare con l’età ma in soggetti molto longevi, oltre i 105 anni, si registra il mantimento di una buona diversità con presenza costante di un gruppo di famiglie, soprattutto Ruminococcaceae, Lachnospiraceae e Bacteroidaceae e un aumento di specie associate a buone condizioni di salute come Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae. [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]

Fonti: https://www.mauriziotommasini.it/microbiota-e-salute/

BIBLIOGRAFIA
1. Ruolo del microbiota intestinale normale (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4528021/)
2. Controllo dei patogeni e dei patobionti da parte del microbiota intestinale (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4083503/)
3. Il ruolo del microbiota intestinale e del sistema immunitario (https://www.europeanreview.org/article/1333)
4. L'evoluzione della cooperazione all'interno del microbiota intestinale (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4978124/)
5. Il ruolo del microbiota intestinale nell'omeostasi immunitaria e nell'autoimmunità (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3337124/)
6. Effetto del microbiota intestinale sull'induzione delle cellule T regolatrici CD25 + CD4 + (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2432106/)
7. Dieta e microbioma intestinale: associazioni, funzioni e implicazioni per la salute e la malattia (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24503132/)
8. Gruppi di batteri dominanti e sensibili alla dieta all'interno del microbiota del colon umano (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20686513/)
9. Impatti ecologici a lungo termine della somministrazione di antibiotici sul microbiota intestinale umano (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18043614/)
10. L'ecologia guida una rete globale di scambio genico che collega il microbioma umano (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22037308/)
11. Effetti dei probiotici sul microbiota intestinale: meccanismi di immunomodulazione e neuromodulazione intestinale (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23320049/)
12. Probiotici e gestione delle malattie infiammatorie intestinali (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15290926/)
13. Microbiota intestinale e longevità estrema (https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)303384?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982216303384%3Fshowall%3Dtrue)

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