Il microbioma ‘addomestica’ il sistema immunitario per sopravvivere nell’intestino

di Maria Rita Montebelli

Un studio pubblicato su Science, rivela che il Bacteroides fragilis, batterio ‘buono’ del microbioma intestinale, giunge a patti con il sistema immunitario per poter vivere indisturbato nell’intestino. Anziché nascondersi alle difese immunitarie, come fanno i batteri patogeni, si circonda di un bozzolo di carboidrati che le IgA contribuiscono a mantenere ancorato all’epitelio intestinale. Una scoperta che potrebbe avere importanti ricadute terapuetiche.

07 MAG - L’intestino umano è un ambiente ideale per la crescita dei batteri. Caldo, umido e ricco di nutrienti, ospita anche delle grosse colonie di batteri ‘buoni’ (facilitano la digestione di alcuni alimenti e hanno un ruolo importante nella prevenzione di una serie di malattie), che vengono collettivamente indicati come ‘microbioma intestinale’.
 
L’esistenza stessa del microbioma è però un mistero da un punto di vista immunitario. L’organismo è abituato a considerare ‘nemici’ i batteri e li combatte attivamente. Com’è possibile dunque che miliardi di colonie di batteri ‘buoni’ (pari a circa 1,5 Kg di peso secco) alberghino tranquillamente nel nostro intestino senza essere ‘cacciati’ dal sistema immunitario?
 
Una nuova ricerca, appena pubblicata su Science propone una risposta a questo quesito. Almeno relativamente ad uno dei batteri buoni rappresentati nel microbioma, il Bacteroides fragilis, che nel topo ha un ruolo importante nella prevenzione delle malattie infiammatorie del colon e della sclerosi multipla.  
Sarkis Mazmanian (professore di microbiologia presso l’ Heritage Medical Research Institute, University of California Los Angeles) e Gregory Donaldson,  autori dello studio,  hanno scoperto che questo batterio è in grado di ‘imbrigliare’ letteralmente la risposta immunitaria così da poter risiedere pacificamente nell’intestino. Altre ricerche avevano già indicato che, sebbene esistano diversi ceppi di B. fragilis, normalmente ogni persona ne alberga un solo ceppo nel proprio intestino per tutta la vita. Una relazione monogama insomma e molto stabile. Perché, si sono chiesti i ricercatori?
 
Per prima cosa gli autori sono andati a vedere dove si ‘annida’ il B. fragilis, scoprendo che tende a formare aggregati di colonie, negli strati profondi del rivestimento mucoso dell’intestino, in stretto rapporto con le cellule epiteliali che rivestono il tubo intestinale. Una vera e propria nicchia, che consente loro di vivere indisturbati in questo ambiente.
 
Quindi sono andati a studiare come facesse il B. fragilis a colonizzare queste nicchie, scoprendo che ogni singolo batterio è avvolto in una sorta di bozzolo di carboidrati. Un po’ come fanno i batteri patogeni per difendersi dagli attacchi del sistema immunitario che, nel caso dei batteri patogeni, viene però attivato. Ma non nel caso del B. fragilis, nonostante la presenza della capsula di carboidrati, il sistema immunitario non riconosce questi batteri come ‘nemici’.
 
La ragione di questa ‘falla’, di questa mancata risposta del sistema immunitario è stata svelata dagli autori dello studio su Science. Una risposta immunitaria anticorpale contro la capsula del B. fragilis in realtà esiste. E di norma, una risposta anticorpale, significa che un dato batterio ha le ore contate. Ma non nel caso del B. fragilis e quando l’immunoglobulina in questione è della classe delle IgA. I ricercatori hanno infatti scoperto che le IgA aiutano questi batteri ad aderire alle cellule epiteliali. E a riprova di questo, nel modello animale (topo) privo di IgA, il B. fragilis stenta a colonizzare l’intestino degli animali.
In altre parole, nel caso del B. fragilis, le IgA aiutano i batteri buoni a colonizzare l’intestino e a permanere nelle loro nicchie a lungo termine.
 
Questa scoperta apre un capitolo inedito nello studio dei rapporti tra sistema immunitario e batteri, fino ad oggi tutto concentrato nella risposta immunitaria ai batteri patogeni. Ma, come visto, nel caso dei batteri con effetti benefici per l’ospite, il sistema immunitario, anziché combatterli come invasori, ne facilita la permanenza nell’intestino. Questo studio dimostra infatti che i batteri buoni non solo non sfuggono al controllo del sistema immunitario, ma vengono attivamente riconosciuti e protetti. “Questo suggerisce - affermano gli autori - che il sistema immunitario è molto più che un mero sistema difensivo e che gli anticorpi sono molto più che semplici armi”.
 
Le possibili ricadute di questo studio potrebbero portare a facilitare la colonizzazione dell’intestino da parte di batteri buoni, ad esempio attraverso l’impiego di probiotici.
 
Nel corso dell’ultima decade – spiega Mazmanian – abbiamo imparato a profilare la composizione del microbioma in una serie di patologie, stili di vita, aree geografiche e subito dopo la nascita. Abbiamo così imparato che la composizione del microbioma correla con particolari condizioni e può contribuire al determinismo di una serie di patologie, dall’autismo, alle IBD, al Parkinson. Quello che ancora rappresenta una zona grigia è capire come un particolare tipo di microbioma possa stabilirsi e mantenersi nell’intestino. Questo studio ha rivelato un meccanismo molecolare, attraverso il quale un ceppo particolare di batteri ‘buoni’ riescono a colonizzare a lungo termine l’intestino ingaggiando e cooptando il sistema immunitario, piuttosto che cercando di nascondersi ad esso, come è invece tipico dei batteri patogeni. Questa scoperta può portare a nuove strategie per correggere squilibri del microbioma e forse a prevenire e trattare una serie di patologie dell’uomo”.
 
Maria Rita Montebelli

07 maggio 2018
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