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Il microbiota dell’orecchio: sconosciuto, implicato nelle otiti ma regolabile dai probiotici

Microbiota delle vie uditive, questo sconosciuto

Le mucose del corpo non comprendono solo quella orale, esofagea e gastro-intestinale. Vi sono le aree mucose del rinofaringe, dei seni nasali e paranasali, quelle collegate alle tube di Eustachio, come quelle dell’orecchio esterno ed interno a completare le superfici classificate come «mucose». E al pari di pelle e mucose maggiori, anche queste mucose sono colonizzate da una flora batterica propria. Minami et al. (2017) hanno analizzato la composizione del microbiota di una coorte di 155 soggetti, sani (67) e con otite media (88). I phyla batterici più abbondanti sulle superfici mucose dell’orecchio intermedio normale erano Proteobacteria, seguiti da Actinobacteria, Firmicutes e Bacteroidetes. I bambini e gli adulti sani differivano significativamente in termini di microbioma dell’orecchio medio. Coloro che avevano otite cronica media senza infiammazione attiva (orecchio secco) avevano una composizione batterica simile a quelle dei controlli sani. Quelli che invece avevano otite cronica media e infiammazione in corso (orecchio umido), avevano una minore prevalenza di Proteobacteria ed una prevalenza maggiore di Firmicutes rispetto alle mucose dell’orecchio medio sano.

L’otite media (OM) rappresenta un gruppo di malattie dell’orecchio medio, che comprende l’otite media acuta (AOM) e l’otite media con versamento (OME). Il contributo dell’infezione batterica di AOM e OME è stato oggetto di ampie ricerche. Studi basati sulla cultura del fluido dell’orecchio medio raccolti mediante aspirazione dell’ago o dopo la miringotomia ha riportato che Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis e Streptococcus pyogenes sono comunemente presenti. Dato che la membrana timpanica è intatta nelle otiti, la presenza di microrganismi nell’orecchio medio solleva la questione della loro origine. È ampiamente presunto che le infezioni derivano dalla traslocazione batterica dal rinofaringe via tromba di Eustachio. Più recentemente, è stato proposto che i batteri del condotto uditivo contribuiscono anche alla patogenesi dell’OM, entrando nell’orecchio medio durante i cicli di guarigione della perforazione in soggetti che presentano episodi ricorrenti di otite media acuta con perforazione risultante. Sono stati fatti numerosi tentativi per rilevare batteri all’interno dell’orecchio medio in assenza di infezione, impiegando una serie di strategie analitiche.

Attraverso l’analisi 16S RNA amplicon, Neeff e colleghi hanno valutato l’orecchio medio sano di 10 adulti e 12 bambini sottoposti a impianto cocleare o resezione tumorale benigna (schwannoma vestibolare), rilevando una varietà di taxa batterici, tra cui i generi Novosphingobium, Staphylococcus, Streptococcus, Burkholderia, Propionibacterium, Escherichia-Shigella e Pseudomonas. L’orecchio intermedio, perciò, è sede di diverse comunità microbiche maggiori di quello che si era pensato in precedenza. L’alterazione della loro composizione potrebbe, dunque, contribuire alla patogenesi dell’otite media cronica infiammatoria. Non si è ancora raggiunta una spiegazione plausibile del perché i metodi colturali diano risultati così scarsi rispetto alle tecniche di biologia molecolare. I risultati contrastanti ottenuti con microscopia elettronica, approcci basati su colture e sul sequenziamento aumentano la possibilità che segnali batterici rilevati utilizzando quest’ultimo metodo siano artefatti.  Per risolvere la questione, uno studio di Jervis-Bardy (2019), ha associato svariate tecniche di laboratorio per escludere artefattualità. Tramite tale approccio combinato, hanno potuto confermare la presenza di specie precise.

Il Corynebacterium, lo Staphylococcus e il Propionibacterium (tipici della pelle) erano predominanti nei campioni di canale uditivo, mentre i campioni rinofaringei erano dominati da Haemophilus, Streptococcus e Granulicatella. Al contrario, i generi batterici predominanti nei campioni dell’orecchio medio erano Pseudomonas (intervallo, dallo 0% al 37,31%) e Methylobacterium. In un altro studio recente, Fago-Holsen et al. (2018) hanno confermato che le ghiandole adenoidi fungono da «reservoire» di carica batterica potenzialmente importante nel contribuire alla comparsa di otite media in età pediatrica. Invero, sospetta da alcuni anni che il rinofaringe possa dare il suo contributo nella comparsa di patologie respiratorie ed otorinolaringoiatriche. In un altro studio di Walker et al. (2019), è stato scoperto che i bambini con OME effusiva avevano livelli nasali più elevati di H. influenzae, Streptococcus. pneumoniae (e S. mitis) ed una Moraxella simile alla M. catarrhalis (e M. caprae). Anche l’emofilo è differentemente abbondante nei bambini con AOM ricorrente. Questa correlazione può riflettere la crescita eccessiva di questi patogeni che iniziano o mantenendo la COME diffondendosi all’orecchio medio.

Sebbene queste tre OTU batteriche presentassero un differenziale più elevato di abbondanza nei casi rispetto ai controlli, erano tutti presenti in più della metà dei controlli. Questi batteri possono quindi essere patogeni endogeni, microrganismi comuni nei nasi dei bambini che possono essere interrotti e diventare infettivi a causa di stimoli come infezioni respiratorie alte. Queste spesso precedono l’otite media e possono sconvolgere il microbiota delle vie aeree. Walker et al. (2019) hanno anche scoperto che alcuni batteri commensali erano più comuni nei controlli, rispetto a soggetti pediatrici o adulti che soffrivano di otite cronica. Questi includevano un Lactococcus sp., Propionibacterium acnes e diversi ceppi si stafilococco beta-emolitico. Questi sono stati riferiti per aiutare a prevenire l’infezione da otopatogeni e l’otite media. I propionibatteri sembrano essere protettivi contro la colonizzazione da S. pneumoniae, le infezioni respiratorie alte e l’otite media e i livelli nasali sono inversamente associati ai livelli di S. pneumoniae e S. aureus. C’è stata anche una inattesa associazione con corinebatteri, tra i quali spiccava l’opportunista patogeno Corynebacterium pseudodiphtericum.

Probiotici per curare le otiti: il razionale

Non vi sono studi al momento che confermino con certezza che l’assunzione di probiotici a dosi terapeutiche possa revertire la patogenesi o la sintomatologia di otite cronica. Tuttavia, considerate le evidenze scientifiche, un pensiero di ordine preventivo al riguardo sarebbe quantomeno raccomandabile, considerate le abitudini alimentari sbagliate cui la maggior parte delle persone convive. In commercio esistono diverse decine di formulazioni composte da vari ceppi di lattobacilli (L. rhamnosus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. acidophilus, L. plantarum, L. delbrueckii), streptococchi (S. faecium, S. oralis), altri Gram positivi (Leuconostoc, Bacillus coagulans) ed anche lieviti del genere Kluyveromyces. Rispetto alle composizioni mono-ceppo, quelle eterogenee e complesse sono tecnicamente le migliori. Infatti, dato che la disbiosi molto difficilmente è a carico di una sola specie e/o ceppo batterico, assumere preparazioni con ceppi multipli può riportare più velocemente l’omeostasi tra la flora. E’ possibile somministrare probiotici come tali o in associazione a quelli che vengono definiti «pre-biotici». Si tratta di composti per lo più naturali, a struttura complessa.

Molto spesso sono polisaccaridi vegetali (inulina, oligo-saccaridi) o composti semplici come il lattulosio, i quali non possono essere idrolizzati dal corredo enzimatico batterico. Come tali, invece, vanno incontro a fermentazione e degradazione a composti semplici come glicerolo, eritrosio, acido lattico, acido malico ed i famosi SCFA citati in precedenza.  I lattobacilli e gli altri membri Gram+ della flora intestinale, si nutrono di questi acidi organici e proliferano in loro presenza. Al loro aumento quantitativo, di riflesso, fa seguito una modifica qualitativa del microbiota che inizia a produrre vitamine (biotina, vitamina K, vitamina B12), sostanze antibiotiche selettive verso i Gram- (lantionine) e fattori di tolleranza per l’immunità locale. I prebiotici Fruttani come frutto-oligosaccaridi (FOS) e l’inulina, così come i galattani come i galatto-oligosaccaridi (GOS) sono i prebiotici più studiati per i loro effetti modulatori sul microbiota. I prebiotici che si trovano più comunemente presenti in natura come in alcune verdure (porro, cipolla, aglio, carciofo, cicoria e asparagi), frutta (banana, datteri) e cereali (segale, mais). Con una dieta equilibrata, possono essere consumati 5-11 g di prebiotici naturali al giorno.

I prebiotici sono presenti nel latte materno e sono chiamati oligosaccaridi del latte umano (HMO). Il latte umano ed il colostro sono composti da oligosaccaridi (da 5g/L a 23g/L). Essi non sono di valore nutrizionale per il neonato e non sono assorbiti dalla parete intestinale. Piuttosto, essi fungono da stimolati della colonizzazione da parte di specie batteriche nell’intestino del bambino, a scapito di altre potenzialmente patogene. Attraverso la loro conversione in acidi organici essi rimodellano le interazioni batteri-immunità, permettendo lo stabilirsi di un ambiente omeostatico e stabile per gli anni futuri di vita. E’ stato ipotizzato che gli HMO del latte fungano da falsi ligandi (decoy o esca) per i recettori glicoproteici di batteri invasivi e patogeni, che verrebbero così ingannati dall’aderire alla parete intestinale, per venire successivamente eliminati. La somministrazione di probiotici, sia a livello locale che sistemico, è stata studiata per la loro capacità di trattare e prevenire l’otite media nei bambini. Una recensione recentissima Coleman e Cervin (2019) ha esplorato le basi teoriche dei probiotici, la riuscita applicazione dei probiotici in medicina e il loro uso nel trattamento e nella prevenzione dell’otite media.

Si è speculato che la somministrazione locale di batteri probiotici di nicchia specifici che dimostra la capacità di inibire la crescita degli otopatogeni in vitro, possa risultare promettenti nella prevenzione e nel trattamento dell’otite media. Questa recensione comprende lo studio clinico pediatrico di Cardenas et al. (2019), che hanno selezionato un ceppo probiotico (Lactobacillus salivarius PS7), appositamente studiato per il suo antagonismo contro gli otopatogeni. Il microbiota dei campioni raccolti dal canale uditivo esterno è stato valutato quantitativamente e qualitativamente. Il numero di episodi di AOM durante il periodo di intervento è diminuito significativamente (84%) rispetto a quello riportato nel periodo di 6 mesi prima dell’intervento probiotico. Uno studio precedente di Marchisio et al. (2015), ha provato parimenti che la somministrazione tramite spray nasale di Streptococcus salivarius ceppo 24SMB per tre mesi, ha ridotto di rischio di comparsa di otite media in bambini predisposti.

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

Pubblicazioni scientifiche

Coleman A et al. Microbiol Spectr. 2021 Oct 31; 9(2):e0036721. 

Enoksson F et al. Infect Immun. 2020 Sep 18; 88(10):e00147-20.

Kolbe AR et al. Front Cell Infect Microbiol. 2019 Oct 4; 9:339. 

Jervis-Bardy J, Leong LEX et al. mSphere 2019; 4(5):e00456-19. 

Cárdenas N, Martín V et al. Nutrients. 2019 Feb 12; 11(2):376. 

Dirain CO, Silva RC et al. J Int Adv Otol. 2017; 13(3):333-339. 

Chan CL, Wabnitz D e tal. Laryngoscope. 2016; 126(12):2844-51.

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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