(E.coli-Immagine:Escherichia coli. Credito: Laboratori delle montagne rocciose, NIAID, NIH).
Uno studio pluriennale sul ruolo dei batteri intestinali E. coli nella malattia di Crohn rileva che l’infiammazione intestinale libera sostanze chimiche che nutrono la crescita dei batteri e ne promuovono la capacità di causare infiammazione.
I risultati identificano nuove strade per trattamenti che interrompono selettivamente i composti che alimentano l’E. coli.
Lo studio è stato pubblicato il 12 aprile sulla rivista JCI Insight e si concentra sul morbo di Crohn ileale, una malattia infiammatoria intestinale che colpisce l’ultima parte dell’intestino tenue.
Un particolare tipo di E. coli, chiamato E. coli aderente e invasivo (AIEC) che si attacca e invade le cellule epiteliali coltivate dall’intestino (il rivestimento dell’intestino) e si replica nei globuli bianchi difensivi (macrofagi), è stato isolato dal 21 al 63% dei pazienti con malattia di Crohn ileale, portando i ricercatori a sospettare che l’AIEC svolga un ruolo chiave nel processo della malattia.
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I ricercatori hanno adottato un approccio multidisciplinare per identificare i fattori riscontrati nei pazienti associati all’AIEC ileale e l’impatto di questi fattori sulla crescita e sulla virulenza dell’AIEC. Il Dr. Shiying Zhang, ricercatore associato presso il College of Veterinary Medicine, ha guidato gli esperimenti relativi all’AIEC, guidato dalle analisi multiformi del Dr. Xochitl Morgan presso l’Università di Otago.
“Questo studio ci offre una nuova tabella di marcia basata sui pazienti, di cose che potremmo prendere di mira per impedire all’E.coli associato al morbo di Crohn di crescere e incitare l’infiammazione”, ha affermato l’autore senior Kenneth Simpson, Professore presso il Dipartimento di scienze cliniche del College of Medicina Veterinaria e presso Weill Cornell Medicine a New York City.
Si sospetta che difetti genetici, dieta e batteri intestinali svolgano un ruolo nella malattia di Crohn. Gli studi hanno dimostrato che l’infiammazione e la composizione del microbioma (popolazioni di batteri intestinali) sono interconnesse, in modo tale che quando l’intestino è infiammato, il microbioma passa da batteri più benefici a batteri più ostili, come E. coli.
In questo studio, il team di ricerca ha caratterizzato il microbioma ileale, l’ambiente chimico e i batteri coltivabili insieme alla predisposizione genetica dei pazienti con e senza il morbo di Crohn. I ricercatori volevano rispondere al motivo per cui l’infiammazione intestinale guida uno spostamento verso l’E.coli tra persone, cani, gatti e topi.
“Il nostro pensiero era che questo tipo di E.coli potesse utilizzare sostanze generate dall’infiammazione intestinale per crescere e superare altri batteri“, ha detto Simpson. “Essenzialmente abbiamo scoperto che la mucosa ileale fornisce un ampio menu di sostanze chimiche che l’AIEC può mescolare e abbinare per la crescita e la virulenza”.
I ricercatori hanno determinato che l’infiammazione crea un ambiente chimico che è arricchito di una serie di composti (chiamati metaboliti), in particolare fosfolipidi e amminoacidi, che l’E.coli associato a Crohn può utilizzare selettivamente per la crescita, l’energia, la resistenza allo stress e il movimento verso il rivestimento intestinale.
Successivamente hanno determinato che l’etanolamina associata ai fosfolipidi e la glutammina accentuavano il comportamento aggressivo dell’AIEC nelle cellule in coltura e hanno collegato l’uso dell’etanolamina all’infiammazione intestinale in un modello di malattia infiammatoria intestinale.
Precedenti studi hanno identificato che le persone con malattia di Crohn ileale hanno difetti nei geni che compromettono la capacità dei macrofagi di uccidere l’AIEC. Questo studio collega la sopravvivenza dell’ E.coli nell’intestino alla capacità di replicarsi nei macrofagi. “L’E. coli invasivo aderente è davvero resistente e la sua capacità di sopravvivere nell’intestino infiammato, dove muoiono altri batteri, può anche consentirgli di prosperare all’interno dei macrofagi di un individuo suscettibile al Crohn”, ha detto Simpson.
Il team ha scoperto che l’E. coli in molte persone con Crohn è resistente a più classi di antibiotici. I ricercatori ritengono che l’uso indiscriminato di antibiotici possa promuovere l’E. coli intestinale e i batteri correlati che possono quindi sfruttare un individuo suscettibile.
Fonte:JCI Insight
