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Microbiota intestinale Come fa la flora intestinale a proteggere noi umani dalle infezioni?
La funzione della flora intestinale è stata a lungo sottovalutata e solo negli ultimi anni, l'importanza del microbiota intestinale nella difesa contro gli agenti patogeni si è spostato di nuovo più nel centro della scienza. I ricercatori del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni (HZI) hanno ora insieme con esperti provenienti da Università di Yale (USA), la Scuola di Medicina di Hannover (MHH) e il centro TWINCORE esamina la relazione tra diverse composizioni della flora intestinale e sensibilità alle infezioni da Salmonella.
Le interazioni tra microbiota intestinale, sistema immunitario e patogeni sono rimaste in gran parte inesplorate finora. Nei modelli murini, gli scienziati erano ora in grado di scoprire i meccanismi di base della flora intestinale nella difesa contro la Salmonella. La composizione della flora intestinale ha quindi un'influenza considerevole sulla sensibilità alle infezioni da Salmonella. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista "Cell Host & Microbe".
La composizione della flora intestinale ha un'influenza significativa sulla suscettibilità alle infezioni da Salmonella. (Immagine: Alex / fotolia.com) Miliardi di microrganismi colonizzano il nostro corpo
Il corpo umano è colonizzato da miliardi di microrganismi, con la composizione del cosiddetto microbiota, la totalità dei microrganismi che colonizzano gli intestini umani, variando ampiamente tra gli individui. Secondo i ricercatori, "Oltre ai fattori genetici, i fattori ambientali - come la nutrizione - sono i motivi di questa diversità." La diversa composizione del microbiota è stata anche legata per alcuni anni alle diverse sensibilità degli esseri umani alle infezioni intestinali.
Impatto significativo sul rischio di malattia intestinale
"Il microbiota è diventato un aspetto sempre più importante della ricerca sulle malattie intestinali negli ultimi anni", sottolinea il Dr. med. Till Strowig, capo del gruppo di ricerca HZI Junior Immunoregulation microbica. Quindi, i patogeni sarebbero combattuti in diversi modi. Sulla microbiota un lato competere con agenti patogeni per le sostanze nutritive e quindi impedisce la colonizzazione dell'ospite, dall'altro la protezione contro gli agenti patogeni possono anche essere fatto indirettamente attraverso l'introduzione di una risposta immunitaria protettiva dell'ospite.
È stata studiata la sensibilità all'infezione da salmonella
Nel corso di studio, gli scienziati sono ora la domanda ha seguito, "come microbioma influenza la protezione contro le infezioni da salmonella." Hanno infettato geneticamente ceppi identici mouse che differivano solo nella composizione del microbiota, con salmonella e documentato il corso l'infezione, la perdita di peso e il tasso di sopravvivenza dei topi. Alla fine degli esperimenti, i ricercatori sono stati in grado di determinare la linea del mouse più sensibile e la linea del mouse più resistente. In questo modo, gli esperti sono riusciti a identificare i batteri del microbiota, che sono coinvolti nella protezione contro l'infezione da Salmonella, secondo la dichiarazione dell'HZI.
Identificazione dei batteri protettivi
Con l'ultima sequenziamento high-throughput, i ricercatori hanno esaminato le differenze specifiche nelle comunità microbiche delle linee del mouse, hanno notato che in particolare il numero di certe famiglie di batteri (Prevotallaceae e Verrucomicrobiaceae) nel ceppo di topi resistenti era significativamente più alta rispetto alla linea di topi sensibili. Sulla base di questo risultato, alcuni di questi ceppi batterici sono stati trapiantati in topi suscettibili. "I topi hanno poi mostrato una protezione significativamente maggiore contro la Salmonella", riferisce l'HIZ. L'esperimento conferma che "la composizione batterica del microbiota intestinale gioca un ruolo importante nella protezione contro le infezioni da Salmonella", Dr. Strowig. Inoltre, è riuscito a identificare le famiglie di batteri protettivi.
La produzione di citochina interferone-gamma è aumentata
Gli scienziati sono stati anche in grado di decifrare il funzionamento del meccanismo di protezione da parte dei batteri. Precedenti studi hanno già segnalato che nella risposta immunitaria alla Salmonella, gli antimicrobici e le citochine (proteine che influenzano la crescita e la funzione delle cellule bersaglio) si formano in una fase iniziale della risposta immunitaria. Negli attuali esperimenti, una maggiore produzione di citochina interferone-gamma (IFNγ) è stata trovata nei topi in presenza delle famiglie batteriche protettive. Questa proteina svolge un ruolo fondamentale nell'iniziazione delle risposte immunitarie ai patogeni batterici. Quando la produzione di IFNγ negli animali è stata disattivata, non è stato possibile aumentare la protezione anche con l'aggiunta del cocktail batterico protettivo, secondo Strowig.
Protezione anche nella mucosa intestinale
Sorprendentemente, la salmonella furono combattute non solo a livello intestinale interno. Ma nel caso nel corpo resistito patogeni nel tessuto della mucosa intestinale da, in cui Salmonella deve penetrare l'infezione, i ricercatori relazione. La più grande sorpresa negli attuali risultati dello studio non è "che ci sia una connessione tra la composizione del microbiota intestinale e il decorso della malattia, ma il meccanismo dietro di esso", Dr. Strowig. In ulteriori studi necessari per essere ora trovato, che è importante per la risposta del sistema immunitario della mucosa intestinale dei due tipi di cellule immunitarie (cellule T o linfociti innate). (Fp)