Crohn: alcuni batteri intestinali causano infiammazione

(Crohn-Immagine Credit Public Domain).

La scoperta di un “tallone d’Achille” in un tipo di batteri intestinali che causa infiammazione intestinale nei pazienti con malattia di Crohn può portare a terapie mirate per questa malattia difficile da trattare, secondo Weill Cornell Medicine e ricercatori della NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

In uno studio pubblicato il 3 febbraio su Cell Host and Microbe, i ricercatori hanno dimostrato che i pazienti con malattia di Crohn hanno una sovrabbondanza di un tipo di batteri intestinali chiamato Escherichia coli aderente-invasivo (AIEC), che promuove l’infiammazione nell’intestino. I loro esperimenti hanno rivelato che un metabolita prodotto dai batteri interagisce con le cellule del sistema immunitario nel rivestimento dell’intestino, innescando l’infiammazione. L’interferenza con questo processo, riducendo l’approvvigionamento alimentare dei batteri o eliminando un enzima chiave nel processo, ha alleviato l’infiammazione intestinale in un modello murino di malattia di Crohn.

“Lo studio rivela un punto debole terapeuticamente mirabile nei batteri”, ha affermato l’autore senior dello studio, Dr. Randy Longman, Professore associato di medicina presso la Divisione di Gastroenterologia ed Epatologia e Direttore del Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease presso Weill Cornell Medicine e NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

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Per trovare questo “tallone d’Achille”, il Dott. Longman e i suoi colleghi, inclusi i Dott. Ellen Scherl e Chun-Jun Guo alla Weill Cornell Medicine e i collaboratori Dr. Gretchen Diehl al Memorial Sloan Kettering e il Dr. Kenneth Simpson al campus di Cornell a Ithaca, hanno preso di mira un processo che i batteri AIEC utilizzano per convertire un sottoprodotto della fermentazione dello zucchero nell’intestino per crescere.

In particolare, l’AIEC utilizza 1,2-propandiolo, un sottoprodotto della scomposizione di un tipo di zucchero chiamato fucosio che si trova nel rivestimento dell’intestino. Quando l’AIEC converte 1,2-propandiolo, produce propionato, che lo studio ha mostrato interagisce con un tipo di cellula del sistema immunitario chiamata fagociti mononucleati che si trovano anche nel rivestimento dell’intestino. Questo innesca una cascata di infiammazione. Successivamente, i ricercatori hanno ingegnerizzato geneticamente i batteri AIEC in modo che manchino di un enzima chiave in questo processo chiamato propandiolo deidratasi. Senza propandiolo deidratasi, i batteri non innescano una cascata di infiammazione in un modello murino di malattia di Crohn. La riduzione della fornitura disponibile di fucosio nell’intestino dell’animale ha anche ridotto l’infiammazione. “Cambiare una via metabolica in un tipo di batterio può avere un grande impatto sull’infiammazione intestinale”, dice la Dr.ssa Monica Viladomiu, co-autrice dello studio.

La Dott.ssa Monica Viladomiu è associata post-dottorato in medicina presso la Divisione di Gastroenterologia ed Epatologia e presso il Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease presso Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, una dottoranda della Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences nel laboratorio del Dr. Longman, è anche co-autrice. La scoperta potrebbe portare a trattamenti migliori per il morbo di Crohn, un tipo di malattia infiammatoria intestinale che colpisce più di 4 milioni di persone in tutto il mondo. Attualmente, i pazienti con malattia di Crohn sono spesso trattati con antibiotici, che possono uccidere sia i batteri benefici che quelli dannosi causando effetti collaterali indesiderati. Ma i trattamenti che mirano precisamente alla cascata infiammatoria scoperta dal Dr. Longman e colleghi potrebbero aiutare a ridurre l’infiammazione preservando i batteri benefici.

“Se possiamo sviluppare farmaci a piccole molecole che inibiscono la propandiolo deidratasi o utilizzare modifiche dietetiche per ridurre la disponibilità di fucosio, potremmo essere in grado di ridurre l’infiammazione intestinale nei pazienti con malattia di Crohn con minori effetti collaterali”, ha affermato il Dott. Longman che è anche un membro del Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease.

Uno dei prossimi passi del team sarà testare potenziali trattamenti. I ricercatori hanno anche in programma di studiare il ruolo potenziale di un enzima chiamato fucosiltransferasi 2 nella protezione dell’intestino contro questa cascata infiammatoria. Il Dottor Longman ha spiegato che molti pazienti con malattia di Crohn hanno mutazioni nel gene che codifica per questo enzima, rendendolo non funzionale. “Dal punto di vista clinico, è interessante perché può aiutarci a stratificare le persone per le quali un intervento, piuttosto che un altro potrebbe essere più utile”, ha affermato il Dott. Longman.