Immagine, Akkermansia.
I ricercatori del Weizmann Institute of Science hanno dimostrato nei topi che i microbi intestinali, definiti collettivamente il microbioma intestinale, possono influenzare il decorso della sclerosi laterale amiotrofica (SLA), nota anche come malattia di Lou Gehrig.
Come riportato oggi in Nature, la progressione di una malattia simile alla SLA è stata rallentata dopo che i topi hanno ricevuto alcuni ceppi di microbi intestinali o sostanze note per essere secrete da questi microbi.
Lo studio suggerisce che i risultati della funzione regolatoria del microbioma potrebbero essere applicabili a pazienti umani con la SLA.
“Il nostro obiettivo scientifico e medico di lunga data è chiarire l’impatto del microbioma sulla salute umana e sulle malattie e in particolare sul cervello “, afferma il Prof. Eran Elinav del dipartimento di immunologia. Il suo team ha eseguito lo studio insieme a quello del Prof. Eran Segal del dipartimento di informatica e matematica applicata. Segal dice : “Data la crescente evidenza che il microbioma influisce sulla funzione e sulla malattia del cervello, volevamo studiarne il suo potenziale ruolo nella SLA”.
Lo studio è stato condotto dai dottorandi Eran Blacher e Stavros Bashiardes e dallo scienziato dello staff Dr. Hagit Shapiro, tutti del laboratorio Elinav che ha collaborato con la Dott.ssa Daphna Rothschild, una ricercatrice post-dottorato del laboratorio di Eran Segal e il Dott. Marc Gotkine, capo della Clinica per le malattie dei motoneuroni presso l’Hadassah Medical Center, nonché con altri scienziati del Weizmann e altrove.
Gli scienziati hanno iniziato a dimostrare in una serie di esperimenti che i sintomi di una malattia simile alla SLA nei topi transgenici sono peggiorati dopo che a questi topi sono stati somministrati antibiotici ad ampio spettro per spazzare via una parte sostanziale del loro microbioma. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che far crescere questi topi soggetti a SLA in condizioni prive di germi (in cui, per definizione, i topi non trasportano alcun microbioma), è estremamente difficile, poiché questi topi hanno avuto difficoltà a sopravvivere anche in un ambiente sterile.
Insieme, questi risultati hanno suggerito un potenziale collegamento tra alterazioni del microbioma e accelerazione della progressione della malattia nei topi geneticamente sensibili alla SLA.
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Successivamente, utilizzando metodi computazionali avanzati, gli scienziati hanno caratterizzato la composizione e la funzione del microbioma nei topi soggetti a SLA, confrontandoli con i topi normali. Hanno identificato 11 ceppi microbici alterati nei topi soggetti a SLA, mentre la malattia progrediva o anche prima che i topi sviluppassero i sintomi della SLA. Quando gli scienziati hanno isolato questi ceppi microbici e li hanno somministrati uno per uno, sotto forma di integratori simili a probiotici, a topi soggetti alla SLA dopo il trattamento antibiotico, alcuni di questi ceppi hanno avuto un chiaro impatto negativo sulla malattia simile alla SLA. Ma un ceppo, Akkermansia muciniphila, ha significativamente rallentato la progressione della malattia nei topi e ha prolungato la loro sopravvivenza.
Per rivelare il meccanismo attraverso il quale Akkermansia può produrre il suo effetto, gli scienziati hanno esaminato migliaia di piccole molecole secrete dai microbi intestinali. Si sono concentrati su una molecola chiamata nicotinamide (NAM): i suoi livelli nel sangue e nel liquido cerebrospinale dei topi soggetti a SLA sono risultati ridotti dopo il trattamento antibiotico e aumentati dopo che questi topi sono stati integrati con Akkermansia che è stata in grado di secernere questa molecola.
Per confermare che NAM era davvero una molecola secreta dal microbioma che poteva ostacolare il corso della SLA, gli scienziati hanno continuamente infuso i topi predisposti alla SLA con NAM. Le condizioni cliniche di questi topi sono migliorate significativamente. Uno studio dettagliato dell’espressione genica nei loro cervelli ha suggerito che NAM ha migliorato il funzionamento dei loro motoneuroni.
