I batteri nell’intestino, insieme a fattori ambientali e genetici, contribuiscono al debilitante disturbo intestinale della malattia di Crohn (CD). Ma nel 2016, Mahmoud A Ghannoum, Professore e Direttore del Center for Medical Mycology presso Case Western Reserve School of Medicine e University Hospitals Cleveland Medical Center, è stato il primo a identificare un fungo specifico negli umani che interagisce con i batteri nello sviluppo della malattia di Crohn.
La sua indagine coinvolgerà tecnologie molecolari e cellulari innovative, per eliminare specifici geni nel fungo e verificare i suoi effetti sull’infiammazione che è un marcatore per la malattia di Crohn, usando una potente analisi microscopica.
“Scoprire come funziona la connessione tra batteri e funghi porterà a una comprensione più chiara del perché alcune persone sviluppano la malattia di Crohn. Altrettanto importante, potrà aprire la strada a nuovi trattamenti e persino cure, compresi i probiotici mirati “, dice Mahmoud A Ghannoum.
Nei suoi primi lavori, Ghannoum riferiva che tra centinaia di specie batteriche e fungine che abitano gli intestini, l’abbondanza del singolo fungo Candida tropicalis era positivamente correlata a due tipi di batteri nei pazienti con CD: Serratia marcescens ed Escherichia coli. Ghannoum ha inoltre dimostrato che i tre patogeni si sono uniti per formare un potente biofilm: uno strato spesso e viscoso di microrganismi resistente agli antibiotici e agli antifungini che aderisce all’intestino e può indurre l’infiammazione che provoca i sintomi dolorosi dela malattia di Crohn.
In particolare, i biofilm formati dai tre microrganismi insieme erano significativamente più spessi dei biofilm formati dai tre microrganismi singolarmente o in varie combinazioni di due. Ghannoum ha anche scoperto che la sostituzione con altri funghi non ha prodotto gli stessi biofilm spessi della Candida, indicando che questo è un effetto specifico della Candida.
Il nuovo studio ha tre obiettivi. Il primo è quello di identificare i meccanismi genetici alla base delle interazioni associate a Crohn tra i tre microrganismi identificati nel precedente studio.
Vedi anche, Studio rivela il ruolo molecolare di un microbo nella malattia di Crohn.
Ghannoum esaminerà i geni dei tre microrganismi da soli e insieme per vedere quali geni aumentano la loro espressione quando i tre microrganismi si uniscono, rispetto a quando sono isolati. Quindi eliminerà questi geni per vedere se si forma ancora il biofilm extra spesso.
Nel secondo obiettivo, Ghannoum esaminerà alcune piccole sostanze chimiche che vengono secrete dal biofilm quando i tre microrganismi vengono coltivati insieme. I prodotti chimici, noti come metaboliti, aumentano la capacità del fungo di invadere il rivestimento intestinale. “Vogliamo scoprire quale sostanza chimica o sostanze chimiche, note come metaboliti, consentono all’organismo di formare il biofilm”, ha detto Ghannoum. “Una volta capito questo, vogliamo vedere come possiamo interferire con la formazione del biofilm manipolando i metaboliti”.
Nell’ambito del terzo obiettivo, Ghannoum determinerà in che modo i tre microrganismi influenzano individualmente e collettivamente l’infiammazione e i sintomi associati. Lo farà cercando la presenza di proteine pro-infiammatorie chiamate citochine. Uno squilibrio tra citochine pro-infiammatorie e anti-infiammatorie che si verifica nel CD può portare alla progressione della malattia. Cercherà di determinare se l’esposizione del biofilm da triplo microrganismo agli inibitori antibatterici, antifungini e metaboliti, modula la gravità dell’infiammazione intestinale.
“L’obiettivo a lungo termine di questo progetto è quello di sviluppare nuove strategie antifungine e probiotiche che possono essere testate in studi preclinici e clinici per ridurre l’insorgenza e la durata dei sintomi nei pazienti con malattia dell’intestino, incluso il morbo di Crohn”, ha affermato Ghannoum.
