Microbiota Polmonare: cosa dice RIAP

RIAP è una rivista di immunologia e Allergologia pediatrica, mi ha colpito un articolo di ricerca

fatto da alcuni autori che sono i dottori: Pelosi, Solinas, Arasi, Barni, Caimmi, Comberiati,

Diaferio, Mastrorilli, Pravati. L’articolo è fonte di collaborazione tra università italiane e francese e

alcuni ospedali italiani, sedi in cui si sta studiando il Microbiota. Per microbiota si intende l’insieme

di batteri simbionti che vivono nei vari distretti del nostro organismo, con una vecchia dizione

venivano etichettati come “flora intestinale”.

Perché questo articolo ha attirato la mia attenzione?

In tempi di coronavirus è importante mantenere preventivamente un microbiota sano che possa

difendere anche l’apparato respiratorio.

Scoperta l’esistenza del microbiota polmonare

Nuove tecniche di indagine hanno messo in luce che i polmoni sono tutt’altro che sterili e rispetto a

ciò che si credeva prima, essi ospitano un microbiota che nei soggetti sani si caratterizza per una

bassa concentrazione di individui ed una elevata varianza delle colonie batteriche. In molte

condizioni patologiche come ad esempio: asma, broncodisplasia polmonare, fibrosi cistica, si

osserva invece una riduzione di specie presenti nei soggetti sani e un aumento di specie che in tali

soggetti non ci sono. Il microbiota intestinale colonizza i polmoni nei primi anni di vita e si

modifica sotto l’influenza di alcuni fattori come l’età, la dieta, l’ambiente di vita. Ad esclusione

dell’età che è un naturale processo di vita, direi che gli altri fattori possono ascriversi nella categoria

“problemi della società industrializzata”.

Molto interessante è l’interconnessione che gli autori mettono in evidenza tra microbiota intestinale

e microbiota polmonare. È certa, infatti, l’esistenza di scambio di informazioni immunologiche tra i

due sistemi e di una concreta influenza del microbiota intestinale sul funzionamento di quello

polmonare in determinate condizioni. Questo ci riporta al motto “siamo quello che mangiamo” ma

io ne creerò un altro in aggiunta: “siamo ciò che mangiamo in associazione all’ambiente in cui

viviamo”. L’ambiente di vita, la dieta e l’uso di antibiotici possono modificare tutti i tipi di

microbiota e tale modifica potrebbe essere la causa di insorgenze di respiro sibilante e asma.

Le nuove tecniche di investigazione basate su DNA e RNA rispetto ai metodi precedenti, basati

invece sullo studio dell’espettorato e prelevamento di campioni con elevata possibilità di

contaminazione, hanno permesso di identificare molte specie di batteri che albergano nel nostro

polmone; tali batteri, quindi, fanno parte del gruppo “batteri amici” e appartengono ai seguenti

Phylum: Bacteroides, Firmicutes e Proteobacteria. Nel microbiota troviamo anche alcuni funghi

come Clodosporium, Penicillum, Erotium. I polmoni inoltre, presentano una composizione diversa

nei differenti distretti (alveoli, bronchi, bronchioli) che dipende da molti fattori tra cui l’inalazione,

l’eliminazione microbica dovuta a tosse o immunità adattativa innata, diponibilità nutrizionali,

tensione di ossigeno, competizione microbica locale, e infine dalla concentrazione delle cellule

immunitarie locali.

Le condizioni che interessano la composizione del microbiota fin dai primi anni di vita sono: le

caratteristiche anatomiche del polmone, il tipo di parto intervenuto e la tipologia di allattamento,

 

l’uso di antibiotici nelle prime settimane di vita e fattori ambientali come ad esempio vivere in

campagna o città, con fratelli o meno, con animali domestici o no.

In merito alla interdipendenza tra microbiota intestinale e polmonare

Il microbiota polmonare è molto simile a quello presente nella bocca e nella faringe, infatti, i Phila

predominanti nel polmone sono Bacteroides e Firmicutes esattamente quelli che predominano anche

nell’intestino; per tale motivo l’idea fondante è che batteri dall’intestino possano migrare nei

polmoni. A tale riguardo vi sono sempre più dati in merito al fatto che il microbiota intestinale,

attraverso una azione diretta di immunoregolazione, possa influenzare il comportamento funzionale

del microbiota polmonare per mezzo di specifici meccanismi. Alcuni di questi meccanismi sono

stati identificati e sono:

– la produzione di particolari lipopolisaccardi (LPS), sostanze che funzionano da ligandi batterici;

– la produzione di acidi grassi a corta catena (SCFAs)

– Migrazione di cellule T (particolari linfociti o cellule immunitarie) al polmone attraverso il

sangue circolante. Un meccanismo questo che parte dagli LPS che legandosi alla mucosa intestinale

attivano cellule particolari ivi presenti, le cellule dentritiche implicate nel processo immunitario,

che a loro volta attiveranno le diverse cellule T quali i T-regolatori (T-reg), i T-17 e i Th1 che

migreranno nel polmone.

Azione degli SCFAs prodotti dai bateri

Gli SCFAs agiscono direttamente su un fattore di trascrizione indicato con il nome di NFKB che

svolge un ruolo primario nella regolazione della risposta immunitaria, nell’infiammazione e nella

proliferazione cellulare, nell’apoptosi (morte programmata delle cellule atipiche) e nel cancro. Tale

fattore è di natura proteica e promuove la riduzione del TNF-alfa con conseguente riduzione

dell’infiammazione.

Studi condotti su topi hanno confermato la stretta connessione tra microbiota intestinale e quello

polmonare poiché un impoverimento del microbiota intestinale determina una grave polmonite che

si attenua con il ritorno a condizioni normali di eubiosi (condizione di equilibrio tra le specie del

microbiota di soggetti sani). Inoltre, la somministrazione di ceppi specifici di bifidobatteri,

lattobacilli e clostridium determinano un aumento delle cellule linfocitarie T-reg. Infine un

polisaccaride prodotto da un particolare bifidobatterio: il bifidobacterium longum sembra capace di

annientare la risposta infiammatoria dell’ospite bloccando la produzione di Th17 sia nell0intestino

sia nel polmone.

I fattori che influenzano la diversificazione delle specie del microbiota e il rischio di malattie

polmonari.

Recentissime ricerche permettono di affermare che la maturazione della corretta composizione del

microbiota fin dai primi anni di vita è una condizione fondamentale di prevenzione dell’insorgenza

di alcune patologie polmonari; per contro, l’alterazione del microbiota comporta lo sviluppo di

diverse patologie. I segnali messi a punto dal microbiota intestinale e poi da quello polmonare sono

fondamentali per modulare la maturazione del sistema immunitario e delle cellule epiteliali che

rivestono le vie aeree.

I fattori agenti su rischio di contrarre malattie polmonari sono:

1. Tipologia di parto: i nati da parto cesareo hanno un microbiota intestinale analogo al

microbiota cutaneo materno e tale composizione si coniuga con un alto rischio di malattie

allergiche e asma rispetto ai nati con parto normale la cui composizione microbica è ricca

invece di lattobacilli e clostridi.

2. Dieta e ambiente di vita: l’ambiente ha un ruolo di primo piano per indirizzare l’attività

immunologica a cominciare dai primi anni di vita. Diverse ricerche hanno dimostrato

l’esistenza di correlazione tra disbiosi del microbiota intestinale e rischio di malattie

allergiche e polmonari. Patologie come eczema, asma sono state messe in correlazione con

tipi scorretti di batteri colonizzanti intestino e polmone. La vita in fattorie o a contatto con

animali, il consumo di latte non pastorizzato sembrano essere fattori protettivi contro asma e

allergie. L’allattamento al seno favorisce un microbiota più ricco di lattobacilli e

bifidobatteri che favoriscono un ottimale bilanciamento tra cellule T infiammatorie e

antinfiammatorie e il tipo di citochine prodotte.

3. Una dieta ricca di fibre aumenta il numero di batteri amici come bacteroides e

Actinobatteri riducendo in modo ottimale il numero di Firmicutes e Proteobatteri con il

benefico aumento di batteri del microbiota producenti acidi grassi a catena corta come il

butirrato, tali acidi da un lato nutrono le cellule epiteliali della mucosa intestinale, dall’altro

lato modulano la risposta immunitaria con riduzione dei granulociti eosinofili (cellule

immunitarie) e dei linfociti Th-2.

 

Esposizione agli antibiotici come causa di disbiosi

La disbiosi, disequilibrio tra le specie batteriche del microbiota, è causata anche dall’uso di

antibiotici che spesso non è una somministrazione “dovuta” ma “subita”. Se pensiamo al tipo di

allevamento di carni e pesce che fanno molto uso di antibiotici, si comprende bene ciò che voglio

dire. Ad accrescere l’esposizione agli antibiotici non è solo, a volte, la facile somministrazione

medica, ma l’allevamento intensivo.

Che cosa preoccupa maggiormente? Che il rischio cresce in base al numero, tipo di antibiotico e

all’età di somministrazione. Ad esempio l’esposizione in età precoce nel neonato o in gravidanza

correla con infiammazione delle vie respiratorie e con l’allergia alle proteine del latte.

Anche l’inquinamento atmosferico sembra esercitare, a parità di esposizione esterna dei soggetti,

una influenza sulla biodiversità della colonizzazione microbica polmonare, anche il fumo delle

sigarette agisce sulla composizione del microbiota a discapito del microbiota amico.

Considerazioni Finali

In tempi di coronavirus mi pare importante sottolineare questi dati di ricerca perché tutti i dati ci

dicono che in Italia i colpiti da questa malattia sono soprattutto persone fragili con malattie

pregresse. Molti dati di ricerca mettono in evidenza che la trasmissibilità di tale virus, come di altri

 

agenti patogeni è facilitata in ambienti dove le polveri sottili sono più presenti perché tali polveri

funzionano da carrier, cioè da trasportatori, non solo di contaminanti chimici ma anche biologici

come i virus. Il particolato atmosferico è composto da un aerosol di particelle solide o liquide di

dimensioni che vanno da pochi nanometri a 100 µm. I particolati atmosferici provengono per lo più

da processi di combustione dei veicoli a motore termico e degli impianti di riscaldamento. Tra i

particolati quelli che presentano diametri compresi tra 10 µm (PM10) e 2,5 µm (PM2,5) sono

considerati a maggior rischio per la salute in quanto le dimensioni consentono la loro respirabilità.

Molte ricerche effettuate hanno dimostrato l’azione dei particolati nelle vie respiratorie, essi infatti

danneggiano i polmoni a causa di alcuni meccanismi:

1) danno da radicali liberi dell’ossigeno

2) forte repressione di citochine infiammatorie (IL-12, IFN-y)

3) alterazione dell’ omeostasi del calcio, che promuove l’infiammazione e favorisce la mortalità

per cause respiratorie e cardiovascolari.

L’esposizione in tempi lunghi al particolato favorisce, secondo molti studi, lo sviluppo sia di

broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e di asma e sono proprio questi pazienti a presentare

un rapido declino della funzione polmonare tanto più alta è la concentrazione di particolato

nell’aria. Il particolato facilita, inoltre la permanenza in condizioni vitali per un certo periodo di

tempo degli agenti patogeni compreso il coronavirus. Sembra che in Pianura Padana , il luogo più

inquinato d’Europa, l’inquinamento abbia facilitato la velocità del contagio.

Allora, per concludere, i dati che vanno sicuramente presi in considerazione per la nostra salute

sono due:

1. Inquinamento

2. Alimentazione

Il primo perché contribuisce all’aumento delle patologie respiratorie e alla selezione di specie

amiche o nemiche del microbiota; il secondo perché il tipo di alimentazione che noi facciamo, frutto

esclusivo di scelte individuali, può contribuire a veicolare la colonizzazione di batteri amici o

nemici a livello intestinale influenzando, come ora sappiamo, quella polmonare.

Ma intanto cosa possiamo fare?

Nel frattempo possiamo agire preferendo una sana e corretta alimentazione; introduciamo, in caso

di tensioni o gonfiori intestinali, un buon fermento lattico con lattobacilli e bifidobatteri, poi però

dovremo ripensare all’ambiente e questa volta facendo scelte serie e mirate a sostenere la buona

salute, scelte che non siano contraddittorie; scelte dove ognuno deve fare la propria parte, il

consumatore infatti, può veicolare le proposte alimentari con azione diretta su “cosa acquistare” e

“cosa, come e dove” mangiare.