Immagine, ricerche recenti suggeriscono che i nostri microbiomi intestinali influenzano la comunicazione cerebrale e la salute neurologica. A livello mondiale, l’interesse sta crescendo nell’idea che i cambiamenti nel normale microbiota intestinale possano essere responsabili di innescare varie condizioni. All’ASU, un gruppo di ricerca sta esplorando l’utilizzo del microbioma per trattare i sintomi dell’autismo. Credito: Shireen Dooling.
Secondo i Centers for Disease Control and Prevention, circa un bambino su 59 negli Stati Uniti è diagnosticato con autismo, uno su ogni 150 nel 2000. Riferiscono che “circa mezzo milione di persone con autistismo diventeranno adulti oltre il prossimo decennio”.
L’apparente aumento del disturbo dello spettro autistico (ASD) e la sua ostinata resistenza al trattamento hanno stimolato una schiera di ricercatori ad entrare nel campo ed esplorare la disabilità in modi innovativi.
Attualmente, trattamenti efficaci per l’ASD includono terapia comportamentale, logopedia e terapia sociale, farmaci psichiatrici e approcci dietetici e nutrizionali. Tuttavia, non sono stati approvati trattamenti medici per trattare i sintomi principali dell’ASD, quali difficoltà di comunicazione sociale e comportamenti ripetitivi.
Una strada promettente per la ricerca sull’autismo riguarda il microbioma intestinale che è la raccolta di microbi che vive nel nostro intestino e ci aiuta in molti modi, compresa la digestione del cibo, addestrando il nostro sistema immunitario e prevenendo la proliferazione eccessiva di batteri nocivi. Ricerche recenti suggeriscono che i nostri microbiomi intestinali influenzano anche la comunicazione cerebrale e la salute neurologica. A livello mondiale, l’interesse sta crescendo per l’ipotesi che i cambiamenti nel normale microbiota intestinale possano essere responsabili di una vasta gamma di malattie.
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In un nuovo studio, “Long-term benefit of Microbiota Transfer Therapy in Autism Symptoms and Gut Microbiota”, pubblicato su Scientific Reports, ricercatori della Arizona State University, Rosa Krajmalnik-Brown, James Adams l’autore Dae-Wook Kang, dimostrano effetti benefici a lungo termine per i bambini diagnosticati con ASD attraverso una tecnica rivoluzionaria nota come Microbiota Transfer Therapy (MTT), un tipo speciale di trapianto fecale originariamente ideato dal pioniere Dr. Thomas Borody, un australiano gastroenterologo. Sorprendentemente, i miglioramenti nella salute dell’intestino sui sintomi dell’autismo sembrano persistere molto tempo dopo il trattamento.
A due anni dopo il trattamento, la maggior parte dei miglioramenti iniziali nei sintomi intestinali sono rimasti. Inoltre, i genitori hanno riportato una lenta riduzione costante dei sintomi ASD durante il trattamento e nei due anni successivi. Uno specialista della valutazione ha riscontrato una riduzione del 45% dei sintomi di ASD (linguaggio, interazione sociale e comportamento) a due anni dopo il trattamento rispetto a prima dell’inizio del trattamento.
“Abbiamo trovato una connessione molto forte tra i microbi che vivono nel nostro intestino e segnali che viaggiano verso il cervello“, ha detto Krajmalnik-Brown, docente al Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology presso il Biodesign Institute e ASU’s School for Sustainable Engineeringg and the Built Environment. “Due anni dopo, i bambini stanno migliorando ancora, il che è sorprendente”.
“Molti bambini con autismo hanno problemi gastrointestinali e alcuni studi, incluso il nostro, hanno scoperto che questi bambini hanno anche sintomi peggiori correlati all’autismo”, ha detto Krajmalnik-Brown. “In molti casi, quando riesci a trattare questi problemi gastrointestinali, il loro comportamento migliora“.
Circa il 30-50% di tutte le persone con autismo ha problemi gastrointestinali (GI) cronici, principalmente costipazione e / o diarrea che possono durare per molti anni. Quel disagio e dolore cronici possono causare irritabilità, diminuzione dell’attenzione e dell’apprendimento e avere un impatto negativo sul comportamento.
Uno studio precedente sulla Vancomicina (un antibiotico) aveva riscontrato importanti miglioramenti temporanei nei sintomi gastrointestinali e autistici, ma i benefici sono stati persi alcune settimane dopo l’interruzione del trattamento nonostante l’uso di probiotici da banco.
Quindi, la domanda in questione era ‘che cosa sta succedendo nell’intestino e in che modo influenza i sintomi fisici e comportamentali dell’autismo e come possiamo sviluppare un trattamento di lunga durata?’.
Krajmalnik-Brown, Kang e Adams hanno dimostrato che trasferendo il microbiota sano a individui privi di determinati batteri intestinali, è possibile “donare” una serie più diversificata di batteri al paziente e migliorare la salute del suo intestino.
In Australia, Fecal Microbiota Transplantation (FMT) è stato inizialmente sviluppato da Borody. Al suo Centro per le malattie dell’apparato digerente di Sydney, Borody ha supervisionato oltre 18.000 FMT per vari disturbi dal 1987. Fu pioniere in Australia dell’uso di FMT per colite e infezione da Clostridium difficile e fu il primo a usare FMT orale per curare i bambini con ASD. Solitamente una sola dose di FMT è sufficiente per curare le C. Infezioni difficili, ma i suoi pazienti con autismo erano molto più difficili da trattare. Scoprì che erano necessari tre mesi di FMT giornaliera per curare i suoi pazienti con autismo, ma alla fine il trattamento portò a miglioramenti significativi sia dei sintomi GI sia dell’autismo.
Sulla base della sua esperienza con i suoi pazienti, Borody ha guidato la progettazione del trattamento clinico utilizzato presso l’ASU per questo studio. L’approccio MTT prevede 10 settimane di trattamento, compreso il pre-trattamento con vancomicina, una pulizia dell’intestino, un soppressore dell’acidità dello stomaco e il trasferimento di microbiota fecale ogni giorno per sette-otto settimane.
Lo studio iniziale in aperto, condotto da Krajmalnik-Brown e Adams e pubblicato sulla rivista Microbiome nel 2017, ha concluso che “questo protocollo di trattamento esplorativo a durata estesa appare quindi un approccio promettente per alterare il microbioma intestinale e migliorare sia i sintomi GI che i sintomi comportamentali dell’ASD: i miglioramenti dei sintomi gastrointestinali, dei sintomi ASD e del microbioma persistevano per almeno otto settimane dopo la fine del trattamento, suggerendo un impatto a lungo termine “.
Il presente studio mostra ora che i benefici sono estesi oltre le otto settimane ad almeno due anni dopo il trattamento.
Il team ASU ha confrontato le differenze nel microbioma dei bambini con autismo rispetto ai bambini in genere in via di sviluppo. All’inizio dello studio, i bambini con autismo hanno mostrato una minore diversità nei rispettivi microbi intestinali e si sono impoveriti di alcuni ceppi di batteri utili, come Bifidobacteria e Prevotella. “I bambini con autismo sono privi di importanti batteri benefici e hanno meno opzioni nel menu dei batteri rispetto ai bambini in via di sviluppo tipici“, ha detto Krajmalnik-Brown.
Il trattamento con FMT ha sostanzialmente aumentato la diversità microbica e la presenza di batteri utili nell’intestino, come Bifidobacteria e Prevotella. Dopo due anni, la diversità era ancora più elevata e la presenza di microbi benefici rimaneva.
“Inizialmente avevamo ipotizzato che la nostra terapia sarebbe stata efficace per trasformare il microbioma intestinale disbiotico in uno sano. Nel nostro articolo originale del 2017, abbiamo riportato un aumento della diversità dell’intestino insieme a batteri benefici dopo il trattamento MTT e, dopo due anni, abbiamo osservato che la diversità era maggiore e la presenza di microbi benefici è rimasta“, ha detto Kang. Ha aggiunto che questo potrebbe essere uno dei motivi del successo nel migliorare la salute dell’intestino, ma ulteriori studi meccanicistici sono giustificati per definire ruoli specifici di microbi intestinali nel contesto dell’autismo.
Il lavoro svolto presso ASU non riguarda solo il trattamento dei pazienti, ma anche l’apprendimento dal trattamento, al fine di sviluppare formulazioni migliori e ottimizzare il dosaggio.
“Comprendere quali microbi e sostanze chimiche prodotte dai microbi stanno guidando questi cambiamenti comportamentali è al centro del nostro lavoro“, ha affermato Krajmalnik-Brown. La nuova pubblicazione del team riporta che lo studio ha dimostrato che due anni dopo la sospensione del trattamento i partecipanti avevano ancora una media di una riduzione del 58% dei sintomi GI rispetto al basale. Inoltre, i genitori della maggior parte dei partecipanti hanno riferito “un lento ma costante miglioramento dei sintomi dell’ASD”.
“Ogni famiglia ha completato lo studio e ogni famiglia è tornata due anni dopo per una valutazione di follow-up”, ha detto Adams, citando la dedizione delle famiglie alla ricerca. “Il trattamento è stato generalmente ben tollerato con effetti collaterali minimi.”
“Questa è una scoperta mondiale. Due anno dopo il trattamento FMT, abbiamo assistito ad un continuo miglioramento rispetto ai trattamenti originali”, ha detto Borody.
La valutazione professionale ha rivelato una riduzione del 45% dei sintomi ASD rispetto al basale. I ricercatori osservano che sebbene possa esserci qualche effetto placebo, gran parte di questo effetto sembra reale. All’inizio dello studio, l’83% dei partecipanti è stato valutato come autismo “grave”. Alla fine dello studio, solo il 17% era “grave”, il 39% era “lieve / moderato” e il 44% era al di sotto del cut-off per lieve ASD.
Greg Caporaso, della Northern Arizona University, uno dei massimi esperti in scienze dei dati sui microbiomi e coautore di questi studi, ha aiutato ad analizzare i dati del microbioma per capire meglio i cambiamenti batterici come conseguenza del trattamento MTT.
“Siamo entusiasti dei risultati, ma vogliamo avvertire il pubblico che abbiamo bisogno di più studi clinici per far sì che questo diventi un trattamento approvato dalla FDA”, ha detto Adams. “È richiesta competenza professionale per un trattamento sicuro ed efficace”.
Il trattamento MTT migliora il tratto gastrointestinale introducendo ceppi importanti di batteri benefici e contribuendo ad aumentare i livelli di biodiversità all’interno dell’intestino, aumentando la salute generale.
Adams ha sia ragioni professionali che personali per perseguire ostinatamente modi per aiutare i bambini con autismo perché conosce la situazione di persona. A sua figlia è stata diagnosticato l’autismo poco prima del suo terzo compleanno. Adams, Professore alla ASU’s School for Engineering of Matter, Transport and Energy e chair of Materials Sciences, è anche Presidente della Autism Society of Greater Phoenix, il più grande gruppo di sostegno dei genitori in Arizona.
Adams ha reclutato pazienti, supervisionato il lavoro clinico e le valutazioni ASD e ha guidato i pazienti attraverso gli studi e Krajmalnik-Brown ha guidato le valutazioni del microbioma e ha aiutato a pianificare lo studio.
Tutti i partecipanti allo studio hanno mostrato sintomi cronici GI dall’infanzia, tra cui costipazione cronica e / o diarrea cronica. I benefici del trattamento si estendevano oltre i loro sintomi fisici portando alcuni genitori a notare quanto il comportamento dei loro figli fosse migliorato nel tempo.
“È molto raro vedere un costante miglioramento graduale dopo la conclusione di qualsiasi trattamento“, ha detto Adams. “Abbiamo condotto solo uno studio di follow-up a lungo termine dopo che diverse famiglie ci hanno detto che il loro bambino stava continuando a migliorare significativamente”. Krajmalnik-Brown ha dichiarato che i dati suggeriscono che l’intervento del Microbiota Transfer Therapy ha trasformato l’ambiente intestinale in uno stato più sano, portando a benefici a lungo termine su entrambi i sintomi GI e ASD.
Molti dei partecipanti alla sperimentazione hanno condiviso tratti comuni, tra cui il parto cesareo, ridotto l’allattamento al seno, un aumento degli antibiotici e un basso apporto di fibre da parte della madre e del bambino, che portano a una limitata biodiversità nei loro batteri intestinali. A causa della piccola dimensione del campione utilizzato per lo studio, sono necessarie ulteriori ricerche per verificare l’utilità del Microbiota Transfer Therapy come terapia.
Il team sta ora lavorando per ottimizzare il dosaggio e la durata del trattamento per cercare di migliorarne ulteriormente i benefici e per determinare se le dosi di richiamo possono essere necessarie in alcuni casi.
Fonte, Nature
