(Sclerosi multipla-Immagine: astratto grafico. Credito: Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.08.021).
Un consorzio di ricerca internazionale guidato da scienziati dell’UC San Francisco ha mostrato differenze significative tra i profili dei batteri intestinali dei pazienti con sclerosi multipla (SM) e gli individui sani, nonché tra i pazienti con SM che ricevono diversi trattamenti farmacologici.
Sebbene alcune di queste modifiche siano state segnalate in precedenza, la maggior parte viene segnalata per la prima volta. Il gruppo ha anche scoperto nuovi meccanismi attraverso i quali questi batteri possono potenzialmente influenzare lo sviluppo della malattia e la risposta al trattamento.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno stabilito sempre più connessioni tra i batteri intestinali e una serie di malattie, non solo malattie dell’intestino, tra cui diabete e artrite. Il campo degli studi sul microbioma si è davvero aperto con i progressi nel sequenziamento del DNA all’inizio degli anni 2010 che hanno permesso agli scienziati di ottenere un quadro dettagliato di quali batteri sono presenti nei campioni di feci, sangue, tessuto mucoso e pelle.
Fino a poco tempo, la maggior parte delle prove sperimentali che suggeriscono un legame tra i batteri intestinali e la SM provenivano dalla ricerca sui topi. Gli studi sugli esseri umani avevano offerto risultati incoerenti, in parte a causa del minor numero di partecipanti e dell’incapacità di escludere gli effetti dell’ambiente sul microbioma di un individuo. Il luogo in cui si vive, in campagna o in città, in cima a una montagna o vicino a una raffineria di petrolio, gioca un ruolo importante nei batteri che ospitano i nostri corpi.
Per aggirare queste limitazioni, il consorzio di scienziati che partecipano all’International Multiple Sclerosis Microbiome Study (IMSMS) ha reclutato un gran numero di pazienti con SM provenienti da tre continenti e ha selezionato controlli geneticamente non correlati dalle stesse famiglie dei pazienti. Era la prima volta che questa metodologia veniva utilizzata in uno studio così ampio.
Lo studio, pubblicato su Cell il 15 settembre 2022, descrive le differenze tra i profili del microbioma intestinale di 576 pazienti e un numero uguale di controlli negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Spagna e in Argentina. I risultati potrebbero portare a nuove terapie che coinvolgono la manipolazione del microbioma o interventi dietetici.
“Questo è lo studio di riferimento che sarà utilizzato dal settore negli anni a venire”, ha affermato Sergio Baranzini, Ph.D., Heidrich Family and Friends Endowed Chair in Neurology e membro dell’UCSF Weill Institute for Neurosciences, che è il autore principale del nuovo studio.
Con il loro protocollo innovativo, Baranzini e i suoi colleghi sono stati in grado di identificare dozzine di nuove specie di batteri associate alla SM e di confermare altre specie che in precedenza erano state solo associate alla malattia. “Siamo rimasti sorpresi dal numero di specie che erano presenti in modo differenziato nella SM rispetto ai controlli”, ha affermato Baranzini.
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I ricdercatori hanno anche scoperto che la più grande fonte di variazione nelle specie di batteri era legata alla posizione geografica dei partecipanti, il che ha confermato l’importanza della posizione e delle variazioni locali nella dieta per il microbioma intestinale. La seconda più grande fonte di variazione era lo stato della malattia di un partecipante, che è ciò che i ricercatori si aspettavano.
Lo studio è stato il secondo di una serie condotta da iMSMS, un consorzio internazionale istituito nel 2015 allo scopo di determinare il ruolo dei batteri intestinali nella suscettibilità, nella progressione e nella risposta alla terapia della malattia della Sclerosi multipla. Il primo studio ha convalidato il protocollo di controllo, dimostrando che aumenta il potere statistico negli studi sul microbioma basati sulla popolazione.
“I risultati dello studio sono principalmente descrittivi”, riconosce Baranzini. “Quando si osserva il microbioma, ci sono due domande che di solito vengono poste”, ha detto. “Il primo è ‘Chi c’è?’ Questo è ciò a cui stiamo cercando di rispondere in questo articolo. Il secondo è: ‘Cosa stanno facendo?'”
Rispondere alla seconda domanda richiede studi meccanicistici con i singoli batteri per comprendere i loro profili metabolici. Tuttavia, i ricercatori hanno ottenuto alcuni suggerimenti su cosa stanno facendo i batteri che hanno trovato studiando i potenziali percorsi che questi batteri codificano.
Ad esempio, alcuni dei batteri che il team ha scoperto essere associati alla SM sembrano svolgere un ruolo nell’aiutare gli esseri umani a elaborare la fibra dalle piante, i cui sottoprodotti tendono a essere trovati in concentrazioni aumentate nei pazienti con SM. Altre specie sembrano avere un’influenza sull’infiammazione e sul meccanismo di produzione di energia della cellula.
I ricercatori hanno anche scoperto che i pazienti trattati con un immunomodulatore noto come interferone beta-1a, la terapia più antica per la SM, hanno concentrazioni più basse di acidi grassi a catena corta nelle feci e concentrazioni più elevate nel sangue. Gli acidi grassi a catena corta sono noti per le loro proprietà antinfiammatorie, quindi questo suggerisce che l’interferone agisce aumentando il trasporto di queste molecole dall’intestino al flusso sanguigno, che secondo Baranzini potrebbe essere uno dei meccanismi d’azione dell’interferone.
Il gruppo iMSMS continuerà a reclutare pazienti, espandendosi in Germania e Canada, fino a quando il numero totale di partecipanti alla coorte non raggiungerà i 2000. A partire da questo autunno, i ricercatori seguiranno anche un sottogruppo di pazienti nell’arco di due anni per vedere come il loro microbiota intestinale cambia in risposta al trattamento, cambiamenti nello stile di vita e progressione della malattia. Tutti i dati di questi studi saranno pubblicamente disponibili.
Fonte:Cell
