IBD-Immagine:Slc39a8 media l’assorbimento di 54 Mn nella membrana apicale della coltura monostrato di organoidi intestinali. Credito: Nature Communications (2024).
I ricercatori dell’Università del Michigan hanno approfondito la relazione tra carenza di manganese e malattie infiammatorie intestinali e hanno scoperto che bassi livelli di questo micronutriente possono esacerbare i danni e l’infiammazione intestinali.
Il loro studio, pubblicato su Nature Communications, è incentrato sulla variante genetica del trasportatore di manganese SLC39A8, che influenza i livelli di manganese nel corpo. Le persone con una variante genetica in SLC39A8, o ZIP8, possono avere una carenza di manganese, che questo e studi precedenti i ricercatori hanno collegato a malattie infiammatorie dell’intestino come il morbo di Crohn e la colite.
“La nostra ricerca rivela il ruolo cruciale del trasportatore di manganese SLC39A8 nel mantenimento di livelli sani di manganese e della salute intestinale. Il nostro lavoro apre anche nuove possibilità terapeutiche per i pazienti con IBD legati allo squilibrio del manganese”, ha affermato Young-Ah Seo, autore corrispondente dello studio e Professore associato di scienze nutrizionali presso la School of Public Health dell’UM.
Il manganese è essenziale per molte funzioni fisiologiche del corpo, tra cui le risposte immunitarie, la formazione delle ossa e il metabolismo dei carboidrati. Il minerale, che si trova nel corpo e negli alimenti e altri minerali, è abbondante negli alimenti di origine vegetale come cereali integrali, legumi, riso, noci e verdure. Tuttavia, le diete odierne a base di carne, pesce, pollame, uova, latticini, sono carenti di quantità sufficienti di manganese.
Lo studio cita prove del fatto che il consumo alimentare di manganese è diminuito di oltre il 40% negli ultimi 15 anni nei paesi sviluppati, compresi gli Stati Uniti.
Secondo i ricercatori, questa diminuzione e carenza sono probabilmente collegate a un aumento delle malattie intestinali e la carenza di manganese potrebbe essere responsabile dell’indebolimento della barriera epiteliale dell’intestino, con conseguente comparsa di malattie.
Spiegano gli autori:
“Le malattie infiammatorie intestinali (IBD), che comprendono il morbo di Crohn e la colite ulcerosa, sono importanti disturbi infiammatori cronici che colpiscono il tratto gastrointestinale negli esseri umani. L’eziologia e la patogenesi delle IBD rimangono sconosciute; tuttavia, l’idea prevalente è che una complessa interazione tra fattori genetici, ambientali, microbici e immunitari contribuisca ai disturbi. Un fattore patogeno significativo per le IBD è l’interruzione della funzione della barriera epiteliale, poiché ciò porta a iperpermeabilità intestinale. La barriera epiteliale intestinale è costituita da cellule epiteliali e giunzioni intercellulari che sigillano lo spazio paracellulare e regolano la permeabilità della barriera mucosa. Questa barriera è selettiva e regolata, consentendo l’assorbimento di nutrienti luminali limitando al contempo l’ingresso di patogeni e tossine nell’intestino. Di conseguenza, una funzione di barriera compromessa porta a una maggiore permeabilità intestinale degli antigeni luminali e dei batteri nella lamina propria, con conseguenti risposte immunitarie patologiche e infiammazione cronica. Pertanto, il trattamento della disfunzione della barriera intestinale può offrire opzioni terapeutiche per le IBD. Studi epidemiologici hanno suggerito un’associazione tra un rischio aumentato di IBD e carenza di manganese (Mn). Il Mn è un nutriente essenziale richiesto per processi fisiologici fondamentali, come la formazione ossea, le risposte immunitarie e il metabolismo dei carboidrati. Questa multifunzionalità riflette probabilmente l’azione di questo nutriente come costituente di molteplici enzimi e attivatore di altri enzimi. Il Mn viene acquisito dalla dieta ed è abbondante negli alimenti di origine vegetale, come cereali integrali, legumi, riso, noci e verdure, mentre è carente nelle fonti animali, tra cui carne, pesce, pollame, uova e latticini. La carenza di Mn è stata a lungo considerata rara negli esseri umani grazie alla sua abbondanza nelle fonti alimentari; pertanto, è stato sostenuto che la carenza di Mn potrebbe non contribuire alle IBD. Tuttavia, prove crescenti hanno indicato che il consumo alimentare di Mn è diminuito di oltre il 40% negli ultimi 15 anni nei paesi sviluppati, compresi gli Stati Uniti, probabilmente a causa del crescente consumo di una dieta occidentale caratterizzata da elevati apporti di carne, zucchero e cereali raffinati. Questi studi suggeriscono che la carenza alimentare di Mn è prevalente nelle diete odierne a base di animali, parallelamente alla crescente incidenza di IBD. Una relazione causale che collega la carenza di Mn alle IBD era precedentemente sconosciuta; tuttavia, abbiamo recentemente dimostrato che la carenza alimentare di Mn esacerba il danno intestinale e l’infiammazione associati alla colite nei topi, mentre l’integrazione alimentare di Mn conferisce protezione contro la colite. Abbiamo anche dimostrato che la carenza alimentare di Mn aumenta la permeabilità intestinale compromettendo le giunzioni strette intestinali. Questo lavoro ha fornito la prova che Mn è necessario per il corretto mantenimento della funzione di barriera intestinale e che protegge dai danni al colon, evidenziando così un ruolo del Mn nell’omeostasi intestinale e nell’insorgenza delle malattie infiammatorie intestinali (IBD)“.
Oltre al Mn dietetico, diversi tratti e malattie, tra cui il livello di Mn nel sangue intero 14 e il morbo di Crohn 15 , 16 , sono significativamente associati a una variante genetica comune nel trasportatore di ioni metallici SLC39A8 (p.Ala391Thr; A391T). Noto anche come ZIP8, SLC39A8 è un trasportatore transmembrana che può mediare l’assorbimento cellulare di zinco 17 , ferro 18 , Mn 19 , 20 e cadmio 21. Recenti studi genetici su soggetti umani e modelli animali hanno rivelato che SLC39A8 svolge un ruolo essenziale nella regolazione dei livelli di Mn. Ad esempio, mutazioni di perdita di funzione di SLC39A8 sono state identificate in pazienti con grave carenza di Mn 22 , 23. Questi pazienti avevano livelli di Mn nel sangue inappropriatamente bassi, mentre i livelli di altri metalli erano normali 22 , 23
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SLC39A8 è essenziale per regolare i livelli di manganese, agendo come innesco per le cellule per assorbire zinco, ferro, manganese e cadmio. Le malattie correlate a SLC39A8 sono state scoperte solo di recente e l’impatto della variante SLC39A8 A391T associata alle malattie umane sta appena iniziando a essere apprezzato.
Fonte:Nature Communications
