Immunologia e microbiota, alla scoperta dei microrganismi amici

Come la popolazione microbica contenuta a livello dell’intestino umano può contribuire allo stato di salute dell’organismo. Un progetto di ricerca ha studiato il suo ruolo nella risposta immunitaria nel tumore del colon-retto.
Archivio fotografico 123rf.com - Riproduzione riservata
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Si è da poco concluso il progetto di ricerca, finanziato per oltre un milione di euro nell’ambito dell’azione FAS Salute dalla Regione Toscana nel 2016, e dedicato alla caratterizzazione del microbiota e al ruolo dei probiotici nella modulazione della risposta immune specifica nel tumore del colon-retto.

Il progetto, condotto dai ricercatori dei Dipartimenti di Medicina sperimentale clinica, Biologia e Chirurgia e Medicina Traslazionale e coordinato da Amedeo Amedei, si è occupato di un tema molto attuale: come la popolazione microbica contenuta a livello dell’intestino umano (il microbiota, appunto) sia in grado di contribuire allo stato di salute dell’organismo. Il cancro del colon retto è la terza neoplasia più diffusa al mondo e rappresenta la seconda causa di morte per cancro nei paesi industrializzati: da qui l’importanza di trovare nuove strategie terapeutiche studiando in particolare il ruolo della risposta immunitaria.

I primi risultati dello studio pilota sono stati presentati anche su Frontiers in Immunology (“The Different Functional Distribution of “Not Effector” T Cells (Treg/Tnull) in Colorectal Cancer”).

“Il sistema immunitario – spiega Amedeo Amedei – è fondamentale nel proteggere l’individuo dallo sviluppo delle neoplasie, verso le quali giocano un ruolo fondamentale i linfociti T effettori. Tuttavia le cellule cancerose hanno sviluppato delle strategie di immunoevasione, andando anche a influenzare lo sviluppo, l’attivazione e la funzione effettrice dei linfociti cancro-specifici. Risulta quindi necessario analizzare le diverse sottopopolazioni di linfociti che maturano durante la crescita del tumore e che  contribuiscono in maniera differente alla regressione o alla progressione della malattia”.

Lo scopo principale di questa prima parte dello studio, è stato quindi quello di analizzare le sottopopolazioni di linfociti T a livello intra-tumorale e nel sangue periferico di 30 pazienti affetti da tumore del colon-retto, in modo da chiarire il loro ruolo funzionale verso il cancro. “Dallo studio è emerso – sottolinea Amedei – che la percentuale di linfociti T effettori diminuisce nel tessuto tumorale rispetto alla mucosa sana e che il microambiente tumorale influenza negativamente l’attività citotossica dei linfociti T reattivi verso il cancro. Inoltre è emerso come il tessuto tumorale sia infiltrato da un’alta percentuale di cellule T non effettrici non in grado di uccidere le cellule cancerose, contribuendo forse alla progressione del tumore. Infine monitorando i cambiamenti nella frequenza di cellule T non effettrici circolanti dopo la rimozione del tumore, è stato confermato il ruolo del cancro nella modulazione del sistema immunitario, in particolare di immunosoppressione mediata dalle cellule T regolatorie”.

Lo studio ha al centro il ruolo del microbiota intestinale, che oggi ha acquisito grande interesse perché è visto come parte funzionale del sistema immunitario. “Una buona distribuzione e composizione di questi microorganismi costituiscono una prima vera barriera contro le patologie – spiega Amedei -. Oramai è noto che microbiota e sistema immunitario siano due componenti di un’architettura comune e che in quanto tali si sviluppano in parallelo, dandosi forma l’un l’altro. Ciò che rende ancora più interessante questo campo di studi, di cui sappiamo molto poco, è la natura di queste interazioni, che è molto varia. E’ noto, infatti, come il sistema immunitario sia coinvolto non solo nella difesa dell’organismo ma sia anche responsabile di malattie autoimmuni ed allergie. Gli studi suggeriscono che questo delicato equilibrio sia pesantemente influenzato se non orchestrato dal microbiota. I microorganismi amici infatti, producono sostanze che  hanno un impatto sia su loro stessi e sui loro cugini patogeni, sia su diverse cellule del sistema immunitario e dunque sulle loro funzioni”.

 

Dopo lo studio svolto con il bando Fas Salute, il gruppo è impegnato ora in altre linee di ricerca in diverse patologie correlate al microbiota. “La nostra indagine si propone di valutare la differenziazione della risposta immunitaria tramite la modulazione del microbiota con l’uso di probiotici, cioè microorganismi vivi (come i fermenti lattici) che contribuiscono al benessere dell’individuo, e prebiotici, cioè sostanze presenti nel cibo che vengono per lo più sfruttate dal microbiota stesso oppure tramite il trapianto fecale del microbiota In questo contesto si inserisce, ad esempio, uno studio, finanziato dall’Associazione Italiana Celiachia, su soggetti cosiddetti celiaci potenziali – cioè che presentano anticorpi specifici ed una sintomatologia simile a quella dei celiaci ma non presentano però le conseguenze della patologia –  e uno studio sulla cosiddetta sindrome dell’intestino irritabile. Patologie queste meno gravi, ma molto diffuse, che hanno presentano un impatto notevole sulla qualità della vita delle persone”.

Si è avviato ora, inoltre,  uno studio al confine tra la biomedicina e l’antropologia in collaborazione con David Caramelli del Dipartimento di Biologia. “Il progetto si situa e si concentra sullo studio del tartaro dentale dei cadaveri nel quale spesso è conservato sia il microbiota che le  paleoproteine – anticipa Amedei – . Tale studio potrebbe gettare luce sia su alcuni meccanismi co-evolutivi dell’uomo e del microbiota ma potrebbe anche fornire dati interessanti sull’insorgenza di alcune patologie”.

 


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