Come i microbi influenzano le malattie infiammatorie

Quando sentiamo la parola “microbi”, spesso pensiamo ai germi che causano malattie. Ma i microbi, organismi minuscoli come batteri, virus e funghi, sono molto più che semplici potenziali minacce. Infatti, molti di essi vivono all’interno e sulla superficie del nostro corpo, formando comunità complesse che svolgono un ruolo essenziale nel mantenerci in salute. Tuttavia, quando questo equilibrio viene compromesso, questi stessi microbi possono anche contribuire a vari problemi di salute, in particolare alle malattie infiammatorie.

L’infiammazione è il modo naturale con cui il nostro corpo si protegge. Quando ci si taglia un dito o si prende il raffreddore, il sistema immunitario entra in azione, provocando arrossamento, gonfiore e dolore per aiutare a combattere gli invasori pericolosi e a riparare il danno. Accade a volte che l’infiammazione diventi cronica, durando mesi o addirittura anni, e che questo stato di infiammazione a lungo termine non ci aiuti affatto ma piuttosto ci danneggi. L’infiammazione cronica è alla base di molte patologie gravi, tra cui la malattia infiammatoria intestinale (IBD), l’artrite reumatoide, l’asma o il diabete di tipo 1. Ma cosa causa questa infiammazione incontrollata? Una delle risposte potrebbe risiedere dentro di noi, nei microbi che vivono nel nostro corpo.

Alla scoperta del microbioma

Il microbioma umano è l’insieme di trilioni di microbi che vivono su tutte le superfici esposte all’ambiente esterno. Ciò include il nostro intestino, ma anche la nostra pelle, la bocca e i polmoni. Questi microbi non sono semplici passeggeri passivi: ci aiutano attivamente a digerire il cibo, a produrre vitamine, ad allenare il nostro sistema immunitario; influenzano persino il nostro umore e il nostro comportamento. Il microbioma di ogni persona è unico e influenzato da molti fattori, tra cui la genetica, la dieta quotidiana, lo stile di vita e l’assunzione di farmaci. Un microbioma sano e diversificato tende a sostenere il buon funzionamento del sistema immunitario. Ma quando questo equilibrio viene disturbato, possono insorgere dei problemi.

Fin dalla nascita, il nostro sistema immunitario impara a distinguere tra “amici” e “nemici”. I microbi svolgono un ruolo fondamentale nell’insegnare al nostro sistema immunitario a reagire in modo appropriato. I microbi benefici aiutano il sistema immunitario a imparare a non reagire in modo eccessivo a sostanze innocue come il polline, il cibo o le cellule del proprio corpo. Quando il microbioma è sano, favorisce una risposta immunitaria equilibrata. Tuttavia, si ritiene che quando viene disturbato, il sistema immunitario possa confondersi ed essere attivato in modo cronico, scatenando infiammazioni che possono essere dannose per il nostro organismo.

Come queste particelle contribuiscono alle malattie

Vediamo alcuni esempi di come i microbi sono coinvolti in specifiche malattie infiammatorie. IBD: l’intestino diventa cronicamente infiammato. Gli studi dimostrano che le persone affette da IBD hanno spesso livelli più bassi di batteri benefici e livelli più elevati di batteri nocivi. Questo squilibrio può portare a una risposta immunitaria iperattiva nell’intestino, causando dolore, diarrea e altri sintomi. I ricercatori hanno scoperto che l’introduzione di alcuni batteri “buoni” o persino il trapianto di microbiota fecale (trasferimento di feci sane nell’intestino di un paziente) può aiutare a ridurre l’infiammazione e migliorare i sintomi in alcuni pazienti. Allo stesso modo, nell’artrite reumatoide, alcuni batteri presenti nella bocca e nell’intestino sono stati collegati allo sviluppo della malattia. In questa malattia autoimmune si verifica un’infiammazione delle articolazioni e alcuni scienziati ritengono che questi microbi possano indurre il sistema immunitario ad attaccare per errore i tessuti articolari. Infine, un altro esempio chiave in cui si ritiene che i microbi influenzino le malattie infiammatorie è l’asma. I bambini esposti a una vasta gamma di microbi nelle prime fasi della vita sono meno inclini a sviluppare asma e allergie. Questo fenomeno è noto come “ipotesi igienica”, che suggerisce che ambienti eccessivamente puliti possano impedire il corretto sviluppo del sistema immunitario. Senza un’esposizione sufficiente ai microbi nelle prime fasi della vita, il sistema immunitario può diventare ipersensibile, portando a un’infiammazione cronica.

Cosa si sta facendo all’IRB per comprendere meglio il loro ruolo?

Molti fattori potrebbero potenzialmente influenzare la composizione e la funzione dei microrganismi che vivono nel nostro corpo nel contesto delle malattie infiammatorie. Nella maggior parte dei casi, i dettagli di queste interazioni sono completamente sconosciuti. Al fine di comprendere meglio queste questioni aperte, abbiamo recentemente istituito un nuovo gruppo di ricerca presso l’IRB che si concentra sulle interazioni tra sistema immunitario e microbioma. Il nostro obiettivo è indagare se e in che modo questi microbi possono influenzare lo sviluppo di tali malattie. La nostra ricerca si concentra in generale sulla comprensione dello sviluppo delle malattie che colpiscono i polmoni. Queste includono infezioni da virus come l’influenza o il SARS-CoV2. È noto, ad esempio, che il tipo di microbi presenti nell’intestino delle persone con un’infezione da SARS-CoV2 è diverso da quello degli individui sani, ma non è chiaro se questo possa influenzare direttamente il modo in cui le persone combattono l’infezione. Stiamo cercando di capire se questi microbi possano regolare direttamente la risposta immunitaria dell’organismo contro i virus e, in tal caso, quali molecole di questi organismi svolgano tale funzione. In un altro progetto stiamo anche cercando di capire se la comunità di batteri presenti nell’intestino subisca cambiamenti in caso di infiammazione polmonare cronica nell’asma e in che modo tali cambiamenti possano contribuire a promuovere i sintomi dell’asma, come la difficoltà respiratoria. Comprendendo queste interazioni, speriamo un giorno di poter utilizzare questi microbi per ridurre le infiammazioni dannose nell’organismo e ripristinare un equilibrio sano nel sistema immunitario.

È possibile utilizzare i microbi
per curare le infiammazioni?

Sebbene l’uso dei microbi per migliorare la salute sia ancora una prospettiva futura, risulta a oggi uno dei settori più interessanti della ricerca medica moderna. Gli scienziati stanno infatti esplorando diversi modi per utilizzare i microbi o i loro prodotti per curare le malattie infiammatorie. Un modo possibile è quello di utilizzare i “probiotici”, ovvero microbi vivi che potrebbero essere utilizzati per modificare la comunità di microrganismi o ripristinare un microbioma sano nelle persone affette da malattie infiammatorie. Purtroppo, fino a ora, non esiste ancora alcuna malattia in cui questo metodo abbia dimostrato di funzionare in modo affidabile e, in alcuni casi, come ad esempio l’assunzione di integratori probiotici dopo l’uso di antibiotici, può addirittura ritardare il ripristino di un microbioma sano. Tuttavia, si spera che una comprensione più approfondita dei microbi che influenzano le malattie infiammatorie possa portare a un reale beneficio per la salute dei pazienti affetti da IBD o asma grazie all’uso di questi batteri speciali. Un altro ambito di applicazione è quello dell’introduzione di “prebiotici” nei piani alimentari: le persone introducono determinati alimenti, come le fibre, per promuovere la crescita di batteri benefici e ridurre i livelli di batteri nocivi. Questo approccio è molto promettente, poiché l’alimentazione è un fattore chiave per la salute umana e seguire una dieta varia e ricca di frutta, verdura, cereali integrali e alimenti fermentati può favorire un microbioma più sano e quindi contribuire a ridurre l’infiammazione. L’approccio che finora si è dimostrato più efficace in ambito clinico è il trapianto di microbiota fecale (FMT). Questo trattamento consiste nel trasferire le feci di un donatore sano nell’intestino di un paziente. Il trapianto fecale ha dato ottimi risultati nel trattamento di una grave infezione intestinale chiamata Clostridium difficile e attualmente è oggetto di studio per il trattamento di altre patologie infiammatorie.

Una nuova frontiera nella medicina

Stiamo solo iniziando a comprendere l’impatto complessivo dei microbi sull’infiammazione e sulle malattie. Ma ciò che sappiamo finora sta già cambiando il modo in cui i medici concepiscono la salute. Anziché limitarsi a curare i sintomi, cresce l’interesse per il trattamento della causa alla radice: ripristinare l’equilibrio del microbioma e calmare il sistema immunitario. Ciò non significa che i microbi siano l’unica causa di tutte le malattie infiammatorie. Anche la genetica, l’ambiente e lo stile di vita hanno un ruolo importante. Ma i microbi sono una parte fondamentale del puzzle e i trattamenti futuri potrebbero includere terapie personalizzate basate sul microbioma, progettate per prevenire o invertire l’infiammazione cronica. La relazione tra microbi e infiammazione è complessa, ma sta diventando chiaro che i nostri minuscoli compagni svolgono un ruolo importante nella nostra salute. Comprendendo e coltivando il nostro microbioma, potremmo trovare nuovi modi per prevenire e curare alcune delle malattie più comuni e difficili del nostro tempo. La prossima volta che penserete ai microbi, ricordate: non sono solo germi, sono partner della vostra salute.

In collaborazione con l’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona, affiliato all’USI, nel suo 25º anniversario