Alcuni batteri intestinali possono proteggere dall'allergia alimentare?
Una nuova ricerca rafforza l'idea che l'assenza di alcuni batteri nell'intestino possa causare allergie alimentari, una condizione che colpisce milioni di persone. Lo studio suggerisce anche che il reintegro dei batteri intestinali chiave potrebbe offrire un modo per trattare l'allergia alimentare.
Scienziati del Boston Children’s Hospital e del Brigham and Women’s Hospital, sempre a Boston, MA, hanno scoperto che a neonati e bambini con allergie alimentari mancano alcune specie di batteri intestinali.
Quando il team ha dato i batteri mancanti ai topi, i microbi hanno protetto gli animali dalle allergie alimentari.
I ricercatori hanno anche mappato le interazioni tra cellule di topo e batteri dietro l'effetto protettivo.
Descrivono le loro scoperte in un recente Medicina della natura carta.
Studi precedenti hanno raggiunto conclusioni simili sui legami tra batteri intestinali e allergie alimentari. Tuttavia, non hanno condotto analisi dettagliate delle interazioni a livello cellulare.
"Abbiamo identificato batteri coltivabili di origine umana che modulano il sistema immunitario per diventare tolleranti agli allergeni alimentari", afferma Lynn Bry, co-autore senior dello studio, direttore del Massachusetts Host-Microbiome Center presso il Brigham and Women’s Hospital.
I risultati indicano un nuovo modo di trattare l'allergia alimentare che utilizza batteri benefici per alterare il cablaggio del sistema immunitario. Piuttosto che prendere di mira un particolare allergene alimentare, questo metodo potrebbe potenzialmente trattare tutte le allergie alimentari in una volta sola.
Un tale approccio è molto diverso dall'immunoterapia orale, in cui l'obiettivo è aumentare la soglia di risposta allergica attraverso esposizioni minuscole e crescenti all'allergene alimentare pertinente.
"Questo rappresenta un cambiamento epocale nel nostro approccio alle terapie per le allergie alimentari", aggiunge il dott. Bry.
Allergia alimentare e batteri intestinali
Un'allergia si verifica quando il sistema immunitario di una persona ha una reazione estrema a una sostanza che in genere non provoca una risposta in altre persone.
La risposta allergica può variare da lieve irritazione ad anafilassi, una reazione immunitaria grave e pericolosa per la vita che richiede cure mediche immediate. Le allergie alimentari sono tra quelle che possono provocare anafilassi.
Uno studio del 2018 sulla prevalenza globale dell'allergia alimentare suggerisce che almeno nei paesi occidentali, la condizione colpisce circa il 10% delle persone, essendo più comune tra i bambini più piccoli. Esistono anche prove che i paesi in via di sviluppo stanno assistendo a un aumento delle allergie alimentari.
Le allergie al latte vaccino e alle uova sono tra le allergie alimentari più comuni in molte parti del mondo. Tuttavia, i modelli di allergia alimentare possono variare da paese a paese, a seconda delle abitudini alimentari delle loro popolazioni.
L'intestino umano, o tratto digerente, ospita trilioni di microrganismi, tra cui oltre 1.000 specie di batteri. Questi microbi svolgono un ruolo cruciale nella salute e nella malattia.
I batteri intestinali possono influenzare la biologia dei loro ospiti in molti modi. Ad esempio, possono interagire con gli ormoni per innescare l'infiammazione. I ricercatori hanno anche trovato collegamenti tra gli squilibri dei batteri intestinali e il funzionamento del sistema nervoso e del cervello.
Esistono anche prove concrete che i microbi intestinali lavorano in stretta collaborazione con il sistema immunitario dell'intestino e formano un "organo immunofunzionale complesso" con le proprie sottopopolazioni di cellule immunitarie, messaggeri chimici e batteri.
Qualsiasi alterazione dell'equilibrio tra i microbi intestinali e questi componenti del sistema immunitario può innescare una serie di malattie e può persino promuovere il cancro e interrompere il suo trattamento.
In che modo i batteri intestinali possono influenzare l'allergia alimentare?
Una teoria che sta guadagnando terreno tra gli scienziati è che alcuni stili di vita e modelli di cura nel mondo occidentale potrebbero ridurre le opportunità per i bambini di accumulare batteri intestinali benefici che aiutano a collegare il sistema immunitario intestinale in modi che prevengono l'allergia alimentare.
Questi modelli di stile di vita includono famiglie più piccole, una riduzione dell'allattamento al seno, un aumento del parto cesareo e un maggiore uso di antibiotici.
Per testare questa idea, il team dietro il nuovo studio ha iniziato raccogliendo campioni fecali ogni pochi mesi dai bambini. Utilizzando questi campioni, i ricercatori hanno confrontato i batteri intestinali di 56 neonati e bambini che hanno sviluppato allergie alimentari con quelli di 98 individui corrispondenti che non l'hanno fatto.
I risultati hanno mostrato, come hanno dimostrato anche studi precedenti, che i batteri intestinali degli individui con allergie alimentari erano diversi da quelli dei partecipanti senza allergie alimentari. Tuttavia, questo risultato solleva quindi la domanda: in che misura queste differenze spiegano le allergie alimentari?
Per la fase successiva dello studio, il team ha trapiantato campioni di microbi intestinali di bambini con e senza allergie alimentari in topi sensibili alle uova.
I ricercatori hanno scoperto che i topi che hanno ricevuto campioni di batteri intestinali da bambini senza allergie alimentari avevano meno probabilità di avere reazioni allergiche all'uovo rispetto ai topi che hanno ricevuto campioni da bambini con allergie alimentari.
I ricercatori hanno quindi utilizzato tecniche computazionali avanzate per identificare le differenze tra i campioni di batteri intestinali di bambini con e senza allergie alimentari. Grazie a questi potenti strumenti, l'analisi ha potuto individuare singole specie di batteri e testarle in piccoli gruppi.
Da test ripetuti sui batteri nei topi, il team ha sviluppato due gruppi di microbi, ciascuno comprendente cinque o sei Clostridiales o Bacteroidetes specie di batteri intestinali umani.
Questi particolari gruppi batterici hanno mantenuto i topi resistenti all'allergia all'uovo. Quando il team ha testato gruppi comprendenti altre specie batteriche sui topi, non li hanno protetti.
Mappatura delle interazioni a livello di cella
Nella fase successiva dello studio, i ricercatori hanno esaminato cosa potrebbe accadere a livello cellulare per produrre questi effetti. Ancora una volta, grazie alle sofisticate tecniche, sono stati in grado di osservare i cambiamenti nelle interazioni immunitarie sia negli esseri umani che nei topi.
Hanno scoperto che il vantaggio Clostridiales e Bacteroidetes i gruppi che hanno protetto i topi dalle allergie alimentari hanno preso di mira due vie immunitarie e hanno attivato cellule T specifiche nel sistema immunitario.
Le cellule T attivate dai batteri benefici erano cellule T regolatorie. I batteri avevano alterato il loro stato in modo da non provocare reazioni immunitarie estreme alle proteine dell'uovo di gallina.
I ricercatori avvertono che mentre questi risultati sembrano mostrare grandi promesse, sono validi solo nei topi. Ulteriori studi ora devono replicare i risultati sugli esseri umani.
Alcuni membri del team stanno già organizzando una sperimentazione presso il Boston Children’s Hospital per testare un approccio di trapianto fecale per il trattamento di adulti con allergia alle arachidi.
Inoltre, numerose società private stanno producendo diverse composizioni di batteri per le sperimentazioni cliniche. A questo ritmo, è possibile che i trattamenti possano essere disponibili in circa 5 anni.
Sembra che avere la capacità di approfondire le interazioni dettagliate tra microbi e cellule umane apre la possibilità di "trovare un migliore approccio terapeutico e diagnostico alla malattia", commenta il dott. Bry.
"Con le allergie alimentari, questo ci ha fornito una terapia credibile che ora possiamo portare avanti per la cura del paziente".
Dottoressa Lynn Bry
