Sistema immunitario contro batteri intestinali: come la vitamina A 'mantiene la pace'
Nuove scoperte sul ruolo della vitamina A nella mediazione della relazione tra i batteri intestinali e il sistema immunitario possono rivelarsi "fondamentali" per ideare nuove terapie per condizioni autoimmuni, come il morbo di Crohn, la colite ulcerosa e altre malattie infiammatorie che colpiscono l'intestino.
I batteri intestinali sono noti per svolgere un ruolo cruciale nel mantenerci sani. La ricerca ha dimostrato che i trilioni di microrganismi amichevoli ospitati dal nostro intestino possono mantenerci magri, giovani e sani, sia nel corpo che nella mente.
Ma come fanno i batteri intestinali a farlo? Una risposta coinvolge il sistema immunitario. Vari studi stanno lentamente svelando la complessa relazione tra i batteri intestinali e l'immunità. Suggeriscono che le interazioni tra l'intestino dell'ospite e i batteri che colonizzano il nostro intestino aiutano a controllare il modo in cui il nostro corpo risponde alla malattia.
Gli scienziati sanno da tempo che il microbioma aiuta a regolare le risposte immunitarie. Tuttavia, molti dei meccanismi dettagliati alla base di questa interazione sono rimasti sconosciuti. Ad esempio, in che modo esattamente il sistema immunitario del corpo, progettato per proteggerci dagli agenti patogeni, consente a questi batteri amici di vivere "felicemente" nel nostro intestino?
Una nuova ricerca potrebbe aver trovato una risposta: vitamina A. Un team di scienziati, guidato da Shipra Vaishnava, assistente professore di microbiologia molecolare e immunologia presso la Brown University di Providence, RI, ha scoperto che livelli moderati di vitamina A nell'intestino prevengono il sistema immunitario sistema di diventare iperattivo.
I risultati, pubblicati sulla rivista Immunità, può avere implicazioni significative per i disturbi autoimmuni, come il morbo di Crohn.
La vitamina A tiene sotto controllo la risposta immunitaria
Il microbiota intestinale è costituito da oltre 100 trilioni di batteri, spiegano i ricercatori, che si dividono principalmente nei phyla Firmicutes e Bacteroidetes.
Utilizzando un modello murino del microbioma, Vaishnava e il team hanno scoperto che questi batteri intestinali regolano le risposte immunitarie dei loro ospiti regolando una proteina che attiva la vitamina A nel tratto gastrointestinale.
La proteina è chiamata retinolo deidrogenasi 7 (Rdh7) perché trasforma la vitamina A in acido retinoico, che è la forma attiva della vitamina A.
Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che i batteri Firmicutes, più specificamente i batteri che fanno parte della famiglia Clostridia, riducono l'espressione di Rdh7. I batteri Clostridia inducono anche il fegato a immagazzinare una maggiore quantità di vitamina A, hanno scoperto gli scienziati.
Vaisnava e il team hanno progettato geneticamente topi privi di Rdh7 nelle cellule che rivestivano i loro intestini. Questi roditori avevano livelli insufficienti di acido retinoico nel loro tessuto intestinale, così come un minor numero di cellule immunitarie che formano la cosiddetta molecola IL-22. IL-22 è una molecola di segnalazione che dirige la risposta antimicrobica del sistema immunitario.
Il ricercatore senior sottolinea anche che altri elementi del sistema immunitario, come le cellule immunoglobuliniche A e altre cellule T, sono rimasti gli stessi dopo aver esaurito i topi di Rdh7. Ciò indica che Rdh7 è solo la chiave per il modo in cui il sistema immunitario risponde ai batteri.
Nuove terapie per malattie autoimmuni
Gli scienziati spiegano l'impatto della loro ricerca. Dicono che la comprensione delle interazioni tra i batteri intestinali e la risposta immunitaria può far luce su nuove terapie per i disturbi autoimmuni, come la malattia infiammatoria intestinale.
"Molte di queste malattie sono attribuite a una maggiore risposta immunitaria o attivazione immunitaria, ma abbiamo trovato un nuovo modo in cui i batteri nel nostro intestino possono smorzare la risposta immunitaria", dice Vaishnava.
"Questa ricerca potrebbe essere fondamentale per determinare le terapie nel caso di malattie autoimmuni, come il morbo di Crohn o altre malattie infiammatorie intestinali, così come la carenza di vitamina A."
Shipra Vaishnava
"Il ruolo della vitamina A nell'infiammazione dipende dal contesto ed è molto difficile da distinguere", aggiunge il ricercatore. In futuro, gli scienziati intendono esaminare il motivo per cui la soppressione di Rdh7 è vitale per la risposta immunitaria e il modo in cui i batteri controllano l'espressione genica di Rdh7.
"Un cambiamento nello stato della vitamina A e nei geni metabolici della vitamina A coincide con le malattie infiammatorie intestinali, ma non sappiamo se questo promuove l'infiammazione o meno. Ci auguriamo che l'aggiunta della nostra scoperta - che i batteri possono regolare il modo in cui la vitamina A viene metabolizzata nell'intestino o immagazzinata - possa aiutare a chiarire perché il campo vede ciò che sta vedendo ".
Il ricercatore prosegue evidenziando il ruolo della dieta e dei batteri intestinali per mantenere sano il nostro sistema immunitario. "Sia la nostra dieta che i batteri nel nostro intestino sono collegati in modo critico nel regolare il comportamento delle nostre cellule immunitarie", dice Vaishnava.
"Trovare quali sono questi collegamenti a livello molecolare è importante per capire come potremmo usare la dieta o i batteri, o entrambi insieme, per avere un effetto terapeutico nelle malattie infiammatorie o infettive".
