Piccole infezioni batteriche che possono passare inosservate e che il corpo cancella facilmente senza trattamento, come nel caso di intossicazioni alimentari lievi, possono tuttavia innescare una catena di eventi che portano a infiammazione cronica e colite potenzialmente pericolosa per la vita.
Questa scoperta sorprendente, pubblicata oggi sulla rivista Science, rivela come la storia passata delle infezioni batteriche minori possa aumentare con l’età fino a provocare una grave malattia infiammatoria. “Queste nuove scoperte possono anche aiutare a identificare le origini misteriose a lungo termine, della malattia infiammatoria intestinale (IBD”.
I ricercatori hanno lavorato per otto anni a questa ricerca guidata da Jamey Marth e dall’autore principale dello studio Won Ho Yang, in collaborazione con Michael Mahan, Douglas Heithoff e Peter Aziz del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) e Centro per Nanomedicina della UC Santa Barbara (CNM), in collaborazione con Victor Nizet presso la UC San Diego e Markus Sperandio presso l’Università Ludwig-Maximilian di Monaco. Insieme, questi ricercatori hanno iniziato una ricerca a lungo termine con un’ipotesi radicalmente diversa, per indagare l’origine delle malattie infiammatorie croniche che coprono la colite e l’IBD.
La loro ipotesi rifletteva più indizi. In primo luogo, è diventato sempre più evidente che la composizione genetica di un individuo gioca un ruolo limitato nell’insorgenza di malattie infiammatorie comuni, tra cui la colite e l’IBD. I risultati implicano fattori ambientali sconosciuti nelle origini della malattia.
In secondo luogo, il team ha osservato che studi di altri laboratori avevano riportato che le infezioni batteriche stagionali negli esseri umani erano correlate ad una maggiore diagnosi di IBD.
“Cercare di determinare l’origine di una malattia è importante in quanto indica spesso prevenzioni e trattamenti più razionali ed efficaci”, afferma Marth.
Il team ha ipotizzato che ricorrenti infezioni batteriche di basso grado possano essere un fattore scatenante nell’insorgenza dell’infiammazione cronica.
( Vedi anche:Nuove prove dimostrano che la permeabilità intestinale è collegata all’infiammazione cronica).
I ricercatori hanno sviluppato un modello di lieve intossicazione alimentare umana utilizzando topi sani a cui è stata somministrata una dose molto bassa di un comune agente patogeno batterico, la Salmonella Typhimurium, che è diffusa in tutto l’ambiente e rimane una delle principali cause di malattie e malattie trasmesse dagli alimenti. Il più delle volte, il risultato è disagio e disfunzione intestinale temporanea. La maggior parte di queste infezioni è probabilmente non segnalata, il che suggerisce che il numero di infezioni tra individui nel corso di una vita è fortemente sottostimato.
La squadra di Marth ha sperimentato una dose di Salmonella talmente bassa da non presentare sintomi significativi o la morte e tutte le Salmonelle sono state eliminate con successo dall’ospite.
“Questo tipo di studio non era mai stato fatto prima ed i risultati sono stati scioccanti”, dice Yang. “Abbiamo osservato l’insorgenza di una malattia infiammatoria progressiva e irreversibile causata da precedenti infezioni. Questo è abbastanza sorprendente perché l’agente patogeno era stato facilmente eliminato dall’ospite”.
Con la quarta infezione, che era stata separata dalla prima da diversi mesi, l’infiammazione era costantemente aumentata e la colite era presente in tutti i modelli. Sorprendentemente, la malattia non è migliorata nonostante la cessazione di infezioni ripetute – indicando che il danno era già stato fatto.
“Abbiamo scoperto un’origine ambientale e patogena dell’infiammazione cronica intestinale nel corso della modellazione dell’avvelenamento da cibo umano che si verifica ripetutamente durante la vita adulta”, spiega Marth. “Incredibilmente, la Salmonella ha escogitato un modo per interrompere un meccanismo protettivo precedentemente sconosciuto nell’intestino che normalmente impedisce l’infiammazione intestinale”.
Il meccanismo della malattia era legato a una carenza acquisita di fosfatasi alcalina intestinale (IAP), un enzima prodotto nel duodeno dell’intestino tenue. Infezione da Salmonella ha aumentato l’ attività neuraminidasi nell’intestino tenue, che a sua volta ha accelerato l’invecchiamento molecolare e il turnover di IAP, con conseguente carenza di IAP nel colon. IAP è importante perché il suo compito è quello di rimuovere i fosfati da molecole come le lipopolisaccaride pro-infiammatorie (LPS) – che sono prodotte da vari batteri residenti nel colon – trasformando così LPS da uno stato tossico a uno non tossico.
“Questi risultati sono di potenziale grande preoccupazione per la popolazione umana”, aggiunge Marth. “La contaminazione degli alimenti a questi bassi livelli batterici è probabilmente più comune di quanto possiamo immaginare, mentre i sintomi potrebbero essere inesistenti o lievi e scomparire in un giorno o due senza trattamento. Ripetute nel tempo, scopriamo che tali infezioni minori sono sufficienti per scatenare la malattia mesi e forse anni dopo, a seconda del numero e dei tempi delle infezioni che un individuo ha vissuto durante la sua vita “.
La buona notizia è che esistono modi per aumentare i livelli di IAP e inibire l’attività delle neuraminidasi. L’aumento di PAI si può ottenere semplicemente aggiungendo l’enzima all’acqua potabile. L’inibizione della neuraminidasi può essere ottenuta utilizzando un inibitore della neuraminidasi, un antivirale attualmente in commercio che viene usato per prevenire le infezioni virali influenzali.
Mahan afferma: “Abbiamo scoperto che entrambi gli approcci terapeutici erano altrettanto efficaci nel prevenire l’insorgenza della colite, infatti, studi pubblicati da altri hanno recentemente segnalato carenze di IAP e alti livelli di neuraminidasi nei pazienti con IBD”.
Fonte: Science
