Microbiota e immunità

Barriera intestinale

La barriera intestinale è un'unità funzionale organizzata come un sistema multistrato. È diviso in due parti principali: una barriera fisica e una barriera interna funzionale che differenzia tra agenti patogeni e microrganismi commensali. Un componente della barriera intestinale è il microbiota residente che risiede nello strato di muco più esterno, mentre la successiva barriera è lo strato di muco più interno che è impervio per i batteri e agisce come una barriera protettiva per la superficie epiteliale cellulare. La parte interna della barriera intestinale è rappresentata da una complessa rete di cellule immunitarie. Queste strutture sono essenziali per l'attività complessiva della barriera intestinale.

Microbiota

L’insieme dei microrganismi – da 500 a 1.000 specie diverse, con ampia variabilità individuale,  – che vivono in pacifica coesistenza con il loro ospite umano viene definito “microbiota”, che consiste in massa di dieci volte superiore al numero delle cellule dell’organismo (in altre parole per ogni cellula del nostro corpo si annoverano dieci batteri). Il microbiota è presente in ogni superficie esposta all’ambiente esterno, ossia la pelle, le vie respiratorie e urogenitali e l’apparato digerente, che è di gran lunga l’organo più colonizzato, se si considera che la sua mucosa ha un’area pari a circa 200 metri quadrati (pari a un campo da tennis) e in essa si concentra il 70% di tutti i microbi del corpo umano, con una concentrazione che aumenta progressivamente dallo stomaco verso il colon. Per questa ragione d’ora in avanti, a titolo esemplificativo, il riferimento sarà implicitamente al microbiota intestinale.

Una frontiera difensiva

I batteri che formano il microbiota rappresentano una prima linea di resistenza fondamentale contro la colonizzazione da parte di microbi presenti all’esterno e dell’invasione da parte di agenti patogeni. Tra le sue molteplici funzioni, infatti, il microbiota svolge un’azione difensiva, che è correlata alla sua “composizione”: è dimostrato, per esempio, che nel bambino nato da parto cesareo la rappresentazione delle varie specie batteriche presenti è differente rispetto a quella del bambino nato da parto naturale, e conferisce una maggiore suscettibilità ad alcune gravi infezioni gastrointestinali. Dopo questa prima fase, il microbiota subisce una seconda trasformazione, presumibilmente influenzata principalmente dalle caratteristiche del regime alimentare, fino a che, all’età di circa 4 anni, risulta abbastanza stabilizzato nella sua composizione, assai simile a quella dell’adulto. 

Il rapporto con il sistema immunitario

Il fatto che i circa 100 trilioni di microrganismi appartenenti al microbiota non vengono attaccati dal nostro sistema immunitario, a differenza di quanto si verifica per i microbi patogeni, è il risultato di una complessa interazione che si è evoluta nell’arco di quasi 500 milioni di anni e dimostra non soltanto la sussistenza di un rapporto bidirezionale tra questi due componenti, ma anche un vero e proprio passaggio di “istruzioni” dai batteri intestinali alle cellule immunitarie. Anzi si ritiene che la composizione del microbiota nei primi tre anni di vita sia determinante per lo sviluppo del sistema immunitario, che durante questo periodo, considerato una “finestra di opportunità”, impara a funzionare. Oltre all’interazione diretta, i batteri influenzano la funzione immunitaria anche attraverso un altro meccanismo, rappresentato dalla produzione di sostanze in grado di stimolare la maturazione dei linfociti o di “istruirli” nella loro attività. Per quanto riguarda il sistema immunitario, il microbiota intestinale può influenzarne sia lo sviluppo e sia l’attività modulando le risposte del tessuto epiteliale e le risposte sistemiche.

Implicazioni pratiche

Quanto finora illustrato non ha soltanto il valore di curiosità scientifica, ma acquista importanti risvolti pratici. Quando viene a mancare l’equilibrio tra i diversi elementi che compongono il microbioma intestinale si parla di disbiosi (ossia di alterazione del microbiota), una condizione associata all’insorgenza di alcune patologie (o al peggioramento del relativo quadro clinico), come malattie autoimmuni, allergiche, metaboliche, tumori del colon e infezioni batteriche. Un aspetto importante, per esempio, è rappresentato dal largo impiego di antibiotici oggi diffuso nei paesi occidentalizzati, insieme a uno stile alimentare troppo ricco di cibi processati e all’abbondante utilizzo di prodotti disinfettanti: tutti fattori, questi, che  hanno portato a una riduzione della diversità microbica che è necessaria a mantenere una risposta immunitaria equilibrata e secondo alcuni potrebbero giustificare il preoccupante incremento di patologie infiammatorie croniche o su base autoimmune osservato proprio in questi paesi. Un’alimentazione corretta e l’impiego di opportuni ceppi probiotici, di probiotici tindalizzati o di sostanze che proteggono la barriera mucosale come il tannato di gelatina, resi disponibili dalla ricerca, permettono di correggere possibili condizioni di disbiosi e di agire indirettamente sul sistema immunitario.

Bibliografia

• Lopetuso L, Graziani C, Guarino A, Lamborghini A, Masi S, Stanghellini V. Gelatin tannate and tyndallized probiotics: a novel approach for treatment of diarrhea. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2017;21(4):873-883.
• Dughera L. Microbiota intestinale, probiotici e benessere, Pacini editore, Pisa, 2012
• Marangoni F, Poli A. Probiotici e salute umana. Pacini editore, Pisa, 2017
• https://www.microbiologiaitalia.it/batteriologia/rapporto-tra-microbiota-intestinale-e-sistema-immunitario/
• Gasbarrini A. La barriera intestinale: nuove acquisizioni e approcci terapeutici. Congresso SIMI “Probiotics, Prebiotics and New Food”, Roma, 22 ottobre 2011. Congress report in Journal Health Science 2012; 10(14): 2-5.