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Pubblicato il 27 Aprile 2020 | Ultima modifica il 23 Giugno 2020

Intestino

Il legame importante fra microbiota e sistema immunitario

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Il microbiota intestinale svolge un ruolo rilevante nelle funzioni del sistema immunitario, come difesa, immunostimolazione, immunotolleranza.

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Microbiota intestinale e sistema immunitario

L’interazione fra microbiota intestinale e sistema immunitario può realizzarsi sia direttamente nell’intestino, sia in altri comparti dell’organismo.

La mucosa intestinale assicura un’importante difesa immunitaria in virtù del tessuto linfoide ivi associato (GALT). Il GALT è una delle porzioni immunologiche più estese del corpo e si compone di strutture specializzate contro i patogeni, come ad esempio le plasmacellule (linfociti B attivati e secernenti immunoglobuline); i linfociti T (CD4, CD8); i linfonodi mesenterici; i noduli linfoidi singoli e aggregati. Più in dettaglio, il meccanismo attraverso cui il GALT protegge la mucosa intestinale dai patogeni, risiede nella risposta immunitaria aspecifica mediata dalle plasmacellule, che grazie alla produzione di IgA riconoscono e rimuovo gli antigeni (Ag).

Tra le funzioni che il microbiota intestinale svolge sul sistema immunitario, si colloca in primis quella di protezione contro gli agenti patogeni; questa avviene mediante diversi meccanismi:

  1. Crowding out e adesione alla mucosa, cioè attraverso l’attivazione della cosiddetta inibizione da contatto verso batteri patogeni.
  2. Elaborazione e secrezione di peptidi antimicrobici (batteriocine e defensine).
  3. Azione favorente l’integrità dell’epitelio intestinale: per il mantenimento della funzione di barriera intestinale, è necessario tenere inalterato l’epitelio stesso e in particolare le tight junctions, ovvero le giunzioni occludenti, collocate tra cellule adiacenti che si oppongono fisicamente all’ingresso dei patogeni. Anche il layer mucoso, strato prodotto dalle globet cells gastrointestinali, partecipa al mantenimento della funzione di barriera. Lo spessore di questo strato è relativamente costante, grazie all’equilibrio tra sintesi, secrezione e degradazione di muco, modulato a sua volta dagli enzimi glicosidasi e proteasi del microbiota intestinale. Nel layer mucoso esiste una zona esterna (outer layer), in cui coabita il microbiota intestinale e una zona interna (inner layer), che svolge la funzione protettiva vera e propria. Le condizioni patologiche che favoriscono la circolazione dei batteri tra le due zone danneggiano la barriera interna. Di conseguenza, la funzione protettiva viene a mancare in presenza di patogeni.
  4. Modulazione delle IgA: i batteri anaerobi intestinali, grazie alla fermentazione dei carboidrati complessi non digeribili introdotti con la dieta, producono gli acidi grassi a catena corta (SCFAs), tra i quali butirrato, propionato e acetato. Oltre ad influenzare la sensibilità all’insulina e la disponibilità energetica, gli SCFAs controllano anche alcuni aspetti della risposta immunitaria, promuovendo l’integrità della barriera intestinale. Il butirrato, ad esempio, è coinvolto nel meccanismo che sta alla base della produzione di cellule T regolatorie, cellule coinvolte nel contenimento di un eccesso di risposta infiammatoria e quindi nelle malattie autoimmuni.

Per quanto fin qui esposto, è evidente che il microbiota intestinale è in costante rapporto con il sistema immunitario e che se al sopraggiungere di uno stimolo che perturba l’equilibrio che governa tale rapporto, s’instaura una serie di condizioni caratterizzate da un danno alla parete gastrointestinale, come nel caso del Morbo di Crohn e della Colite Ulcerosa. Uno squilibrio tra microbiota intestinale e sistema immunitario è stato riscontrato anche tra le patologie a carattere autoimmune, come ad esempio la patologia infiammatoria (IBD). Tra le patologie autoimmuni anche l’artrite reumatoide, caratterizzata dall’invasione delle cellule immunitarie a livello delle giunzioni articolari, sembra essere in qualche modo collegata al microbiota umano.

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Il microbiota intestinale

Ogni distretto non sterile del nostro corpo è colonizzato da batteri detto microbiota. I phyla batterici Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria e Fusobacteria sono quelli che predominano. La relativa abbondanza tra questi phyla varia in base al distretto anatomico ma anche, agli individui, all’età, alla dieta e alla distribuzione geografica.

L’intestino è l’organo più densamente popolato da batteri: qui, infatti, si riscontra il più alto numero di unità tassonomiche e contenuti genetici osservati nei campioni di feci. Il microbiota intestinale è costituito da oltre 4.000 specie, e raggiunge una densità di rappresentazione massima nella porzione distale del colon (circa 1011 batteri/gr di contenuto enterico). La maggior parte del microbiota intestinale è costituita da batteri anaerobi e, sebbene siano stati descritti più di 50 phyla, i Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria e Proteobacteria sono quelli più rappresentati.

Microbiota, alimentazione e stile di vita

I probiotici vengono definiti microrganismi vivi che, somministrati in quantità adeguate, conferiscono benefici all’ospite. Sono potenzialmente probiotici sia i batteri e sia i lieviti. I principali probiotici comprendono Lattobacilli, Bifidobatteri, Streptococchi, Escherichia coli, Lactococcus lactis e alcuni Enterococchi, mentre il lievito più utilizzato è il Saccharomyces boulardii. Solo se sopravvivono all’ambiente acido gastrico e alla bile, i probiotici possono esercitare i loro effetti nell’intestino e quindi anche sul sistema immunitario.

Invece, si definisce prebiotico ogni sostanza presente nel cibo, non assorbita dall’organismo, e utilizzata dalla flora intestinale. I prebiotici sono nella grande maggioranza carboidrati, in particolare oligosaccaridi. I benefici dei prebiotici sono mediati dalla capacità di modificare il microbiota intestinale e soprattutto di modulare ceppi specifici in modo selettivo, stimolando quindi, la crescita di specie benefiche già ivi residenti.

Detto ciò, vien da se che la composizione del microbiota intestinale può essere molto instabile poiché suscettibile a diversi fattori, primo fra tutti l’alimentazione, che rappresenta l’elemento che maggiormente influenza il microbiota intestinale, il che lo rende un target per interventi nutrizionali atti a migliorarne la composizione.

Da un punto di vista alimentare i galatto-oligosaccaridi (GOS) e i derivati dell’inulina (FOS) sono i principali composti ad azione prebiotica. I GOS sono polisaccaridi non digeribili derivati dal lattosio che si trovano naturalmente nel latte umano e consistono di catene di monomeri di galattosio. Questi prebiotici producono degli effetti benefici nel tratto gastrointestinale stimolando la crescita di specifici membri del microbiota intestinale (come i bifidobatteri). L’inulina, un polisaccaride fruttano naturalmente presente in vari alimenti vegetali come cipolle, asparagi, grano, carciofi ecc, ha dimostrato la capacità di stimolare la crescita dei batteri buoni (come i bifidobatteri) nel colon e di aumentare la produzione di SCFAs che, come detto precedentemente, hanno numeri effetti positivi sul sistema immunitario.

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Anche certe sostanze fitochimiche e i loro prodotti derivati possono influenzare positivamente l’ecologia intestinale. Ad esempio, l’assunzione di alimenti ricchi di flavonoidi si è dimostrata efficace nel modificare la composizione della flora intestinale.

Anche, i composti fenolici alimentari non assorbiti e i loro metaboliti esercitano un’attività antimicrobica o batteriostatica: questi metaboliti, infatti, inibiscono selettivamente la crescita dei patogeni e stimolano la crescita di batteri commensali, come accade per alcuni probiotici riconosciuti, influenzando così la composizione del microbiota. I composti fenolici del tè sono efficaci nell’inibire la crescita di Bacteroides spp., Clostridium spp. (perfringens C. e C. difficile), E. Coli e Salmonella typhimurium. Tra i fenoli, gli antociani, polifenoli presenti nei frutti di bosco, sono efficaci nell’inibire la crescita di Staphylococcus patogeni spp., Salmonella spp., Helicobacter pylori e Bacillus cereus, mentre le catechine del tè sono in grado di modificare il contenuto di mucina dell’ileo, sostanza coinvolto nella modulazione l’adesione batterica e la colonizzazione.

Fonti

Il microbiota umano: funzioni biologiche e interrelazioni con lo stile di vita e alimentare. S. Pacelli, E. Torti, N. Merendino. La Rivista di Scienza dell’Alimentazione, numero 1, gennaio-aprile 2016, ANNO 45.
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