Il sistema immunitario utilizza i batteri intestinali per controllare il metabolismo del glucosio

I ricercatori della Oregon State University e di altre istituzioni hanno scoperto un importante collegamento tra il sistema immunitario, batteri intestinali e metabolismo del glucosio- un “cross-talk” e suggeriscono che questa interazione può portare alla sindrome metabolica e diabete di tipo 2, quando non funziona correttamente.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati oggi, in Nature Communications e sono un esempio di come i diversi sistemi dei mammiferi possono influenzarsi a vicenda in modi non precedentemente compresi.

Una migliore comprensione di questi sistemi potrebbe portare a nuovi approcci probiotici per il trattamento del  diabete e altre malattie.

( Vedi anche:Batteri intestinali aumentano l’efficacia della chemioterapia).

La ricerca evidenzia anche l’importanza generale delle funzioni proprie dei batteri presenti nell’intestino e il ruolo di uno dei batteri in particolare – l’akkermansia muciniphila -, nella regolazione del metabolismo del glucosio.

“Stiamo scoprendo che in biologia ci sono più collegamenti e comunicazioni, ciò che noi chiamiamo cross-talk, di quanto possiamo pensare e che stiamo appena cominciando a capire”, ha detto il Dr. Natalia Shulzhenko, Prof. presso il Collegio di OSU di Medicina veterinaria e uno degli autori di questo studio.

“E’ stato chiarito, da una serie di studi, che il nostro sistema immunitario in particolare, è strettamente collegato ad altre funzioni metaboliche. Questo è ancora il pensiero non convenzionale ed è descritto come un nuovo campo chiamato immunometabolismo. Attraverso il processo di evoluzione, i mammiferi, compreso l’uomo, hanno sviluppato sistemi funzionali che comunicano tra di loro ed i microbi sono una parte essenziale di questo processo “.

Era stato precedentemente osservato che un mediatore immunitario, un tipo di interferone o proteine di segnalazione chiamate IFN-y- possono influenzare il corretto funzionamento del metabolismo del glucosio. IFN-y aiuta a combattere diversi agenti patogeni e infezioni, ma una diminuzione dei suoi livelli può portare ad un miglioramento del metabolismo del glucosio. Tuttavia, questo processo non è stato ancora effettivamente compreso.

“Prima di questo studio, nessuno aveva la più pallida idea di come esattamente la tolleranza al glucosio interessa IFN-y”, ha detto Andrey Morgun, un Assistente Prof. dell’ OSU College of Pharmacy e anche corrispondente autore dello studio. “Il coinvolgimento dei microbi non era davvero stato considerato. Ma con l’aiuto di un modello statistico e un approccio che noi chiamiamo rete “transkingdom”, siamo stati in grado di individuare alcuni candidati batterici probabili”.

I batteri A. muciniphila, svolgono un ruolo fondamentale in questo processo di comunicazione. Nel loro studio, gli scienziati li hanno considerati “l’anello mancante”. La ricerca ha dimostrato che i topi appositamente allevati con ridotti livelli di IFN-y avevano livelli più elevati di A.muciniphila e avevano anche notevolmente migliorato la tolleranza al glucosio. Quando i livelli di IFN-y sono aumentati, i livelli di A.muciniphila sono diminuiti e la tolleranza al glucosio è stata ridotta.

Osservazioni simili sono state fatte anche negli esseri umani. È stato osservato, per esempio, che gli atleti che sono estremamente in forma hanno alti livelli nell’intestino, di batteri A. muciniphila, che è un batterio muco-degradante. La ricerca chiarisce che due sistemi, una volta considerati funzionalmente separati, ossia l’immunità e il metabolismo del glucosio, sono in realtà strettamente collegati e il ponte di comunicazione tra i due sistemi può essere fornito dai batteri intestinali.

I ricercatori ritengono che ci sono probabilmente più batteri coinvolti in questo processo di comunicazione e di controllo metabolico. L’intestino ospita letteralmente migliaia di microbi che sembrano funzionare quasi come un organo metabolicamente attivo, sottolineando l’importanza fondamentale della salute dell’intestino.

La comunicazione mediata dai batteri naturalmente, è solo una parte di complessi sistemi umani: la corretta dieta, esercizio fisico e il controllo adeguato del peso sono ugualmente importanti.

Fonte:Medicalxpress