Allergie alimentari: grazie al microbiota sano ci si può proteggere

Microbiota intestinale: come previene il tumore del colon

Le reazioni allergiche si verificano quando il sistema immunitario risponde in modo estremo a sostanze estranee o allergeni che di solito non causano danni nella maggior parte delle persone. Alcune sostanze comuni che producono reazioni allergiche includono polline e alcuni tipi di alimenti. Sebbene la maggior parte delle reazioni non siano gravi, quando lo sono, possono essere pericolose per la vita a causa dell’enorme stress che mettono sulla circolazione e sulla respirazione. L’allergia al latte vaccino è l’allergia alimentare infantile più comune. Secondo una recente ricerca, i batteri dell’intestino svolgono un ruolo cruciale nella protezione dalle allergie alimentari. Latte vaccino, uova, arachidi, soia, grano e noci sono alcuni degli alimenti che più spesso provocano reazioni allergiche nei bambini. Gli alimenti che hanno maggiori probabilità di causare reazioni allergiche negli adulti includono pesce, molluschi, arachidi e noci. Nell’infanzia, la maggior parte delle allergie alimentari si sviluppa nei primi 2 anni di vita. La prevalenza di allergia alimentare in quelli di età compresa tra 0 e 17 anni è aumentata lentamente negli Stati Uniti. Nel periodo 1997-1999 era del 3,4%, e salì al 5,1% nel periodo 2009-2011.

Nel corso di migliaia di anni, l’intestino umano e le vaste colonie di microbi che vivono in esso – definiti collettivamente il microbiota intestinale – hanno sviluppato insieme una complessa relazione che beneficia entrambe le parti. Come risultato di questa lunga associazione, i microbi intestinali hanno assunto un ruolo chiave nella salute e nella malattia dei loro ospiti umani. Ad esempio, aiutano a digerire il cibo, raccogliere l’energia, proteggere dagli agenti patogeni e controllare l’immunità. Tuttavia, gli squilibri nella composizione dei microbi intestinali possono interferire con queste funzioni vitali. Ciò può causare o contribuire a una malattia o un insuccesso tempestivo di protezione contro di essa. Quando gli scienziati hanno trapiantato i microbi intestinali, o il microbiota, da bambini umani sani in topi privi di batteri, gli animali non hanno avuto una reazione allergica all’esposizione al latte vaccino. Al contrario, i topi privi di germi che hanno ricevuto batteri intestinali da bambini umani con allergia al latte vaccino hanno avuto reazioni allergiche al latte vaccino. I ricercatori, che riportano le loro scoperte sulla rivista Nature Medicine, hanno anche identificato un batterio che, quando presente nell’intestino, previene le reazioni allergiche al cibo.

Come strumenti per indagare e profilare i batteri intestinali sono migliorati, così gli scienziati hanno scoperto sempre più connessioni tra i microbi intestinali e le malattie che colpiscono non solo l’intestino ma anche altre parti del corpo. Vi sono prove che suggeriscono, ad esempio, che i batteri intestinali possono controllare l’immunità del cancro nel fegato, che possono proteggere dalla sepsi e che potrebbero essere un fattore scatenante per la sclerosi multipla. Alcuni anni fa, alcuni ricercatori del nuovo studio hanno scoperto che i batteri intestinali dei bambini sani differivano notevolmente da quelli dei bambini con allergia al latte vaccino. Ciò li ha spinti a chiedersi se le differenze potrebbero aiutare l’allergia a svilupparsi. Per indagare su questo, hanno ottenuto campioni fecali contenenti microbi intestinali di otto bambini umani. Quattro dei bambini avevano allergia al latte vaccino, mentre gli altri quattro no. Usando i campioni fecali, il team ha trapiantato i microbi intestinali dai bambini umani con e senza allergia al latte vaccino nei topi allevati in un ambiente sterile e senza batteri intestinali.

Gli scienziati hanno nutrito i topi della stessa formula infantile che i bambini hanno ricevuto. Questo per garantire che i batteri avessero gli stessi nutrienti e colonizzati allo stesso modo. Quando hanno alimentato il latte vaccino ai topi privi di germi che avevano ricevuto batteri intestinali da parte dei bambini con allergia al latte vaccino, gli animali hanno sviluppato anafilassi, una condizione pericolosa per la vita che si verifica durante gravi reazioni allergiche. La stessa risposta severa si è verificata quando il team ha somministrato latte vaccino a topi privi di germi che non avevano ricevuto alcun batterio (i controlli). Tuttavia, i topi privi di germi che avevano ricevuto batteri intestinali da bambini senza allergia al latte vaccino non hanno mostrato reazioni gravi all’esposizione al latte vaccino. Sembra che fossero completamente protetti. Gli investigatori hanno poi eseguito confronti genetici dei microbi intestinali dei topi privi di germi allergici con quelli che non hanno mostrato alcuna reazione allergica. I test identificavano un particolare batterio con il nome di Anaerostipes caccae. Sembra che la presenza di questa specie nell’intestino prevenga reazioni allergiche al cibo.

A. caccae appartiene a una classe di batteri chiamata Clostridia. In precedenti lavori, il Prof. Nagler e il suo team avevano scoperto che la presenza del batterio nell’intestino protegge dall’allergia alle noci. Il recente studio suggerisce che questa protezione si estende ad altri tipi di allergia alimentare. A. caccae produce un acido grasso a catena corta (SCFA) chiamato acido butirrico. Questo nutriente aiuta l’intestino a stabilire una composizione batterica che promuova la salute. I ricercatori sono rimasti sorpresi nel constatare quanto grande possa essere l’impatto di questa singola specie batterica sulla reazione del corpo al cibo. Gli SCFA sono una fonte di energia per la mucosa intestinale, ma possono anche essere trasportati attivamente nelle cellule tramite trasportatori, agire come inibitori dell’istone deacetilasi (HDAC) e attraverso certi recettori della membrana cellulare. Attraverso questi diversi percorsi, gli SCFA possono agire su quasi tutte le cellule del sistema immunitario per alterarne la funzione. Questo lavoro mostra che i prodotti metabolici del microbioma sano possono essere utilizzati per sviluppare farmaci che proteggono dall’allergia alimentare.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Mahdavinia M et al. Allergy Clin Immunol. 2018 Dec 19.

Zhao W et al. Ann Allergy Asthma Immunol. 2018 Dec 19.

Plunkett CH et al. J Immunol. 2017 Jan; 198(2):581-589.

Wesemann DR, Nagler CR. Immunity 2016; 44(4):728-38.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1365 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it