Il grasso nei batteri del suolo può proteggere dallo stress
Una recente scoperta potrebbe aiutare a spiegare ulteriormente perché convivere con la sporcizia può giovare alla salute umana. Gli scienziati hanno scoperto che un batterio che vive nel suolo produce un acido grasso antinfiammatorio che può promuovere la resilienza allo stress.
I ricercatori dell'Università del Colorado Boulder (CU Boulder) hanno condotto uno studio che ha indagato Mycobacterium vaccae, un batterio ambientale che si nutre di materia organica in decomposizione.
Precedenti studi con cellule e animali da laboratorio lo hanno dimostrato M. vaccae può ridurre l'infiammazione e proteggere dallo stress.
Tuttavia, come spiegano gli autori in un recente Psicofarmacologia paper sul loro lavoro, “i meccanismi molecolari alla base degli effetti antinfiammatori di M. vaccae non sono noti. "
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno "purificato e identificato un trigliceride antinfiammatorio unico" dal batterio del suolo. Hanno quindi sintetizzato e testato la versione "acido grasso libero" del grasso nelle cellule immunitarie di topo.
L'acido grasso ha il nome 10 (Z) -acido esadecenoico e il team ha utilizzato "tecniche di sequenziamento di nuova generazione" per indagare sulla sua interazione con i macrofagi, un tipo di cellula immunitaria.
I ricercatori hanno visto che l'acido grasso si lega a un particolare recettore, o proteina di segnalazione, nelle cellule. Questo evento, a sua volta, ha bloccato una serie di percorsi molecolari che guidano l'infiammazione. Il nome del recettore è il recettore attivato dal proliferatore del perossisoma (PPAR).
Ulteriori esperimenti hanno rivelato che il trattamento delle cellule immunitarie con l'acido grasso prima di stimolarle ha aumentato la loro resistenza all'infiammazione.
Il batterio del suolo ha un effetto diretto e protettivo
"Pensiamo", afferma l'autore senior dello studio Christopher Lowry, professore associato di fisiologia integrativa presso CU Boulder, "[che] ci sia una salsa speciale che guida gli effetti protettivi di questo batterio, e questo grasso è uno degli ingredienti principali di questo salsa speciale. "
Dice che la scoperta è "un enorme passo avanti per noi perché identifica un componente attivo del batterio [um] e il recettore per questo componente attivo nell'ospite".
L'interazione tra l'acido grasso antinfiammatorio e le cellule immunitarie è un prodotto della coevoluzione tra esseri umani e batteri del suolo, sostiene Lowry.
I macrofagi sono cellule immunitarie che eliminano gli agenti patogeni, come i batteri, consumandoli. Svolgono un ruolo centrale nell'infiammazione.
Sembra, dice Lowry, che una volta che il batterio del suolo entra nella cellula immunitaria, rilasci l'acido grasso antinfiammatorio. Questo si lega quindi al PPAR e chiude la "cascata infiammatoria".
I risultati sono un'ulteriore prova che il contatto con i batteri del suolo aiuta la salute umana in modi diversi da ciò che pensavano gli scienziati.
Un altro aspetto dell'effetto igiene
Decenni fa, prima che fossero disponibili tecniche di analisi più sofisticate, gli scienziati potevano vedere poco di ciò che accadeva a livello molecolare nelle cellule. Tutto ciò che potevano mostrare era che l'esposizione ai microrganismi sembrava giovare alla salute.
Questi studi hanno portato lo scienziato britannico David Strachan a coniare il termine "ipotesi dell'igiene" nel 1989.
La teoria afferma che più le vite moderne delle persone le allontanano dalla terra e dal contatto con gli animali da fattoria, quindi i loro corpi perdono la collaborazione con i microrganismi. Ciò danneggia il sistema immunitario e aumenta il rischio di allergie e asma.
All'inizio, il presupposto alla base dell'ipotesi dell'igiene era che l'esposizione a microrganismi potenzialmente dannosi aiutasse il sistema immunitario a sviluppare resilienza contro di loro.
Tuttavia, ricercatori come Lowry e il suo team stanno ridefinendo l'ipotesi dell'igiene per aggiungere un altro lato della storia della coevoluzione.
Non è solo che l'esposizione a batteri patogeni può innescare l'immunità, ma anche che i microbi benefici del suolo possono aumentare attivamente la salute attraverso l'interazione molecolare diretta con le cellule immunitarie.
In un lavoro precedente, Lowry ha dimostrato diversi modi in cui l'esposizione a batteri benefici sembra essere positiva per la salute mentale.
Uno studio, ad esempio, ha dimostrato che i bambini che crescono in fattorie con animali hanno un sistema immunitario più resistente allo stress e hanno anche meno probabilità di sviluppare malattie mentali rispetto ai bambini che crescono in città senza animali domestici.
Un altro studio ha dimostrato che l'iniezione di roditori con M. vaccae ha un effetto simile sul comportamento degli antidepressivi. Il trattamento sembra anche avere un effetto antinfiammatorio duraturo sul cervello.
La ricerca ha suggerito che una risposta infiammatoria troppo alta può aumentare il rischio di disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e altre condizioni legate allo stress.
Potrebbe essere in vista un "vaccino contro lo stress"?
Lowry e il suo team hanno anche fatto un altro studio in cui hanno dimostrato che il trattamento dei topi con M. vaccae potrebbe impedire loro di sviluppare una reazione simile al disturbo da stress post-traumatico dopo aver vissuto un evento traumatico.
I topi che hanno trattato con il batterio avevano anche meno probabilità di sviluppare colite correlata allo stress e mostrare ansia in circostanze stressanti future.
Il team vede possibilità nello sviluppo M. vaccae come "vaccino contro lo stress". Ciò potrebbe aiutare a proteggere le persone con occupazioni ad alto stress, come soldati e vigili del fuoco, dallo sviluppo di malattie psichiatriche legate allo stress.
Potrebbe anche esserci spazio per lo sviluppo di un farmaco mirato agli acidi grassi. Ulteriori studi dovrebbero prima confermare che l'acido grasso ha effettivamente un potenziale terapeutico.
Lowry afferma che il loro studio sta solo esplorando "la punta dell'iceberg in termini di identificazione dei meccanismi attraverso i quali [i batteri del suolo] si sono evoluti per mantenerci sani".
"Questo è solo un ceppo di una specie di un tipo di batterio che si trova nel suolo, ma ci sono milioni di altri ceppi nel suolo."
Christopher Lowry
