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Acidi biliari alla riscossa: quei “saponi” acidi della bile che regolano anche microbiota e immunità

Gli acidi biliari primari sono sintetizzati dal colesterolo nel fegato, che viene trasformato in acido colico (CA) attraverso la via classica e acido chenodesossicolico (CDCA) come via alternativa. Gli acidi biliari primari vengono deidrossilati dal microbiota intestinale per formare acidi biliari secondari. Generalmente, l’acido desossicolico (DCA) e l’acido litocolico (LCA) sono considerati acidi biliari secondari. Ogni acido biliare colpisce il microbiota intestinale in modo differenziale. Ad esempio, alcuni acidi biliari mostrano effetti battericidi e batteriostatici contro i microbi. Gli acidi biliari distruggono le membrane batteriche e danneggiano il loro DNA. Inoltre, questi acidi regolano l’immunità dell’ospite controllando i recettori nucleari, come il recettore farnesoide X (FXR) e il recettore della vitamina D (VDR). I microrganismi contrastano gli effetti antimicrobici degli acidi biliari attraverso diversi meccanismi, come la modulazione del sistema di efflusso, le risposte allo stress e il rimodellamento dell’involucro cellulare.

Inoltre, i microrganismi intestinali svolgono anche un ruolo importante nella composizione degli acidi biliari intestinali, mediante deconiugazione, idrossilazione ed isomerizzazione. Le interazioni tra microbiota intestinale e acidi biliari aiutano a mantenere l’omeostasi intestinale. La supplementazione di acidi biliari specifici, come l’acido ursodesossicolico Deursil; UDCA), ha alcune indicazioni terapeutiche. La costante integrazione di acidi biliari specifici influisce sulla composizione degli acidi biliari dei tratti intestinali, alterando così la diversità del microbiota intestinale. Rispetto agli esseri umani, il lume cieco del roditore è ben separato dal lume del colon. Pertanto, i modelli animali che rappresentano il microbiota cecale potrebbero non essere analoghi al microbiota del colon umano. Nel presente studio è stata esaminata la suscettibilità agli antibiotici attraverso il metodo di diffusione del disco. L’effetto antimicrobico del pool di acidi biliari è stato studiato attraverso esperimenti in vivo utilizzando un modello di roditore.

Sono stati condotti esperimenti in vivo su ceppi microbici comunemente presenti nelle vie biliari e intestinali incluso il cieco, come Enterococcus faecalis, Proteus mirabilis ed Escherichia coli. È stato anche determinato l’effetto degli acidi biliari su Lactobacillus casei, poiché questo batterio è comunemente presente nella maggior parte dei probiotici disponibili in commercio. Rispetto ai patogeni o ad altri microrganismi infettivi, i microbi intestinali erano meno sensibili agli acidi biliari. I microbi patogeni vengono rilevati raramente nel tratto intestinale; tuttavia, si trovano spesso in altri organi. Ciò suggerisce la presenza di un potente fattore che inibisce la crescita di alcuni microbi patogeni. Durante l’infezione, è stato identificato un aumento del livello di microrganismi resistenti alla bile, come Enterococcus faecalis e Klebsiella pneumoniae. Questa osservazione corrobora ulteriormente il fatto che gli acidi biliari possono inibire specifici agenti patogeni, senza intaccarne altri.

L’effetto antimicrobico variava significativamente tra i diversi microrganismi, anche contro acidi biliari simili. Le proprietà idrofobiche degli acidi biliari contribuiscono alle loro proprietà antimicrobiche; tuttavia, l’attuale studio riporta che questi effetti degli acidi biliari non sono correlati all’idrofobicità. Ad esempio, LCA è un acido biliare altamente idrofobico che mostra una bassa attività antimicrobica. Pertanto, oltre alle caratteristiche idrofobiche, anche altri fattori contribuiscono all’attività antimicrobica della bile. La maggior parte degli acidi biliari ha mostrato una forte attività antimicrobica contro i probiotici disponibili in commercio. Ciò suggerisce che gli acidi biliari possono limitare i benefici offerti dai probiotici integrati esternamente. Gli studi in vivo hanno riportato una composizione microbica differenziale nel cieco e nel colon. La composizione microbica del colon nei gruppi di trattamento CDCA e DCA era diversa da quella del gruppo di controllo.

L’inversione del rapporto Firmicutes/Bacteroidetes indicava che il cieco fungeva da serbatoio del microbiota del colon. Quando il colon incontra cambiamenti microbici, i microrganismi dal cieco migrano al colon per bilanciare i cambiamenti. Con un tale effetto condizionante sul microbiota intestinale, va da sé che di riflesso questo effetto degli acidi biliari va a condizionare due fenomeni importanti e collegati: l’infiammazione e l’immunità. Poco più di due anni fa è stata pubblicata una ricerca dove si dimostrava che gli acidi biliari promuovono la differenziazione e l’attività di diversi tipi di cellule T coinvolte nella regolazione dell’infiammazione e legate a condizioni infiammatorie intestinali. Rivelavano anche che i microbi intestinali sono fondamentali per convertire gli acidi biliari in molecole di segnalazione immunitaria. Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno utilizzato cellule T di topo indifferenziate e le hanno esposte a vari metaboliti degli acidi biliari uno alla volta.

Gli esperimenti hanno mostrato che due molecole separate di acidi biliari esercitavano effetti diversi sui linfociti T: una molecola promuoveva la differenziazione delle Treg, mentre un’altra molecola inibiva la differenziazione delle cellule Th17. Nello specifico, l’acido biliare iso-allo-LCA si serve del recettore nucleare NR4A1 (precedentemente definito “orfano”) dei linfociti Treg per condizionare la loro maturazione. Quando i ricercatori hanno somministrato ciascuna molecola ai topi, hanno osservato che le cellule Th17 e Treg degli animali si abbassavano e si alzavano, di conseguenza. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che i due sottoprodotti degli acidi biliari sono presenti anche nelle feci umane, comprese le feci di persone con IBD, una scoperta che suggerisce che lo stesso meccanismo avviene nell’uomo. Bassi livelli di cellule T regolatorie del colon sono stati collegati allo sviluppo di condizioni autoimmuni il morbo di Crohn.

Queste informazioni suggeriscono ai ricercatori, e quindi ai clinici, possibili percorsi terapeutici per modulare l’infiammazione intestinale, un processo che è alla base dello sviluppo di condizioni autoimmuni molto diffuse come la malattia infiammatoria intestinale.

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

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Pubblicazioni scientifiche

An C, Chon H et al. Microorganisms 2022; 10(9):1792.

Li W et al. Cell Host Microbe. 2021; 29(9):1366-1377.

Hang S, Paik D et al. Nature 2020 Mar; 579(7798):E7.

Hang S, Paik D et al. Nature 2019; 576(7785):143-48.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci

Medico Chirurgo, Specialista; PhD. a CoFood s.r.l.
- 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 enzimaticamente 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 articoli su informazione medica e salute sul sito www.medicomunicare.it (Medical/health information on website) - Autore di corsi ECM FAD pubblicizzati sul sito www.salutesicilia.it
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