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Mycobiota: il parente fungino del microbiota umano che influenza salute e malattia

Il ruolo dei batteri nella salute dell’intestino ha ricevuto molta attenzione negli ultimi anni. Ma una nuova ricerca condotta dagli scienziati dell’Università dello Utah Health mostra che i funghi, microrganismi non batterici che vivono dentro di noi, possono essere ugualmente importanti per la salute e la malattia. I funghi commensali esistono in varie parti del corpo (ad esempio cute, cavità orale, intestino e vagina) e sostengono una colonizzazione relativamente stabile. L’invasione di funghi patogeni esogeni (ad esempio funghi ambientali inalati) può interrompere l’omeostasi fungina nei polmoni; il trasferimento incontrollabile di funghi commensali in individui immunitari incompetenti porta anche a uno squilibrio sistemico. Pertanto, funghi come Candida albicans, Zygomycetes, Fusarium, Acremonium, Trichosporon e Penicillium sono associati all’insorgenza di infezioni fungine acquisite in ospedale e/o intercorrenti mentre gli individui sono immunocompromessi. Oltre a causare infezioni, i funghi influenzano le risposte immunitarie dell’ospite ad altri stimoli sia localmente che distalmente. In particolare, gli effetti di batteri e funghi sul sistema immunitario sono molto simili e i batteri intestinali potrebbero influenzare i funghi intestinali; quindi, la loro interazione non dovrebbe essere trascurata.

Ad esempio, la superinfezione da Escherichia coli promuove la virulenza di C. albicans in determinate circostanze e i batteri commensali nell’intestino di topi adulti, in particolare le specie Bacteroidetes e Firmicutes, sono i principali resistenti alla colonizzazione di C. albicans. I funghi prosperano nell’intestino sano, ma possono anche causare danni intestinali che possono contribuire alla malattia infiammatoria intestinale (IBD), secondo lo studio pubblicato su Nature il 14 luglio. Gli esperimenti con i topi mostrano che normalmente il sistema immunitario tiene sotto controllo i funghi, prendendo di mira il microbo quando passa in uno stato che può causare danni. Quando il sistema è sbilanciato, è più probabile che si verifichi la malattia. Il team si è interessato a questa linea di ricerca dopo aver notato che un comune test medico per la diagnosi del morbo di Crohn, un tipo di IBD, funziona rilevando gli anticorpi contro i funghi. Eppure, il modo in cui gli anticorpi influenzano l’influenza dei funghi sulla malattia doveva ancora essere esplorato. Per scavare più a fondo, il suo team ha cercato l’innesco della risposta immunitaria. Lavorando con campioni di pazienti ed effettuando test sui topi, hanno determinato che il lievito Candida albicans ha suscitato la risposta immunitaria più forte.

Ulteriori indagini hanno mostrato che gli anticorpi si sono concentrati su tipi di cellule fungine allungate chiamate ife, legandosi specificamente a proteine ​​chiamate adesine che aiutano i microbi ad attaccarsi alle superfici e a diventare invasivi. Con questo obiettivo in mano, i ricercatori potrebbero sondare in modo più definitivo il ruolo dei funghi nella salute dell’intestino. Hanno scoperto che i topi popolati con il lievito nel suo stato normale e arrotondato sono rimasti sani. Al contrario, i topi popolati con Candida nella sua forma invasiva hanno causato danni intestinali simili al Crohn. I risultati mostrano che le normali risposte anticorpali nell’intestino inibiscono la malattia riconoscendo la forma ifale dannosa dei funghi. L’IBD non è l’unica condizione di salute associata ai funghi. Un altro sono le infezioni vaginali da lievito. I ricercatori hanno determinato che un vaccino studiato come rimedio per l’infezione del lievito ha innescato una reazione immunitaria contro le proteine dell’adesina che è simile alla reazione nei pazienti di Crohn. Quando inoculati con il vaccino, i topi normalmente inclini a una condizione simile all’IBD avevano meno probabilità di sviluppare la malattia.

I ricercatori stanno ora studiando se i vaccini potrebbero aiutare a mitigare l’IBD nelle persone e se lo stesso approccio può essere applicato in modo più ampio per modellare altre comunità microbiche nell’intestino. Il fatto che oltre al microbiota si sia coniato alcuni anni fa il concetto di mycobiota, fa capire che questi microrganismi sono dei regolari commensali esterni ed interno del nostro corpo e che possono contribuire al mantenimento del normale stato di salute. A differenza delle infezioni micotiche da compromissione immunitaria, il nostro organismo è invaso da miceti (come tali e come spore) a seguito del contatto ambientale, aereo ed anche alimentare. L’introduzione di lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae) tramite birra, vino, in forma grezza o come integratore è fattuale. Altri funghi possono essere assunti tramite altri alimenti fermentati. Ad esempio, il kefir oltre a ceppi di lattobacilli deve le sue proprietà lievemente alcoliche alla presenza di ceppi fungini fermentanti (Candida holmii, Kluyveromyces marxianus, K. unisporus, Saccharomyces florentinus ed altri minori). Al pari dei fermenti lattici, essi sono stati ritenuti fino a poco fa delle specie transitorie dell’intestino con scarsa capacità di colonizzazione, eliminabili in 48 ore, fatto smentito da ricerche più approfondite.

Le intuizioni confermate in questo studio aprono nuove strade per lo sviluppo di terapie per migliorare la salute dell’intestino. Lo studio mostra la prova del concetto che, un giorno, i vaccini potrebbero essere usati per frenare le malattie gastrointestinali migliorando le risposte immunitarie naturali che incoraggiano un sano equilibrio di funghi e altro microbiota intestinale. Se lo stile di vita ha causato alterazioni del microbiota, forse l’incompleta efficacia dei probiotici nel contrastare le IBD deriva dal fatto che finora non si è rispettosamente tenuto conto del mycobiota. Oltre alle implicazioni per la malattia, i risultati suggeriscono anche che i funghi possono essere importanti nell’intestino sano. In genere, il compito del sistema immunitario è eliminare le infezioni eliminando gli organismi invasivi. In questo caso, i funghi beneficiano della loro interazione con gli anticorpi. La reazione immunitaria spinge i funghi dal loro stato invasivo al loro stato arrotondato (forma conidica), che migliora la loro sopravvivenza nell’intestino. I dati hanno indicato che il sistema immunitario costringe la Candida alla sua forma meno patogena; questo mostra che la comunicazione tra ospite e microbo può essere amichevole, per mutuo vantaggio.

June Round, PhD, professore di Patologia alla Utah Health e autore senior dello studio, ha commentato: “I funghi sono stati completamente sottovalutati in parte perché sono ampiamente superati in numero dai batteri. Nuovi strumenti e tecnologie stanno iniziando a rendere possibili indagini come questa. Questo lavoro aggiunge un tassello importante al quadro più ampio. Miriamo a sfruttare le interazioni con i microbi commensali e il sistema immunitario dell’ospite per sfruttare i prodotti microbici per le terapie”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Ost KS, O’Meara TR et al. Nature 2021 Jul 14.

Chikina AS et al. Cell. 2020; 183(2):411–428.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency 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. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - 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 e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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