Ricerche

Riassunto grafico studio P Makhijani et al / Cell Reports

L'intestino contiene la più grande quantità di cellule immunitarie del corpo. Una nuova ricerca del Buck Institute di Novato (California) mostra che alcune di quelle cellule immunitarie viaggiano lungo l'asse cervello-intestino in topi modello di morbo di Alzheimer (MA), suggerendo un potenziale nuovo percorso terapeutico per la malattia ruba-memoria. La ricerca, pubblicata su Cell Reports, mostra anche che dare ai topi una dieta alta in fibre riduce la fragilità MA-correlata, incluso il tremore.

"Questo studio porta il sistema immunitario intestinale in prima linea nella patologia della malattia neurodegenerativa", afferma Daniel Winer MD, professore associato del Buck, immunologo e coautore senior della ricerca. "Date le sue dimensioni e la capacità delle cellule di viaggiare, ha senso che quelle cellule immunitarie abbiano la capacità di influenzare la fisiologia nel suo insieme".

Julie Andersen PhD, prof.ssa del Buck, neuroscienziata e coautrice senior, aggiunge: "Per quanto ne sappiamo, questa è l'indagine più approfondita sul sistema immunitario intestinale in un modello di malattia neurodegenerativa. Non vediamo l'ora di studiare il suo impatto in altre malattie come il Parkinson e la sclerosi multipla".

Il lavoro è stato guidato da Priya Makhijani PhD, postdottorato e immunologa che ha un incarico congiunto nei laboratori Winer e Andersen. Ha scoperto che cellule B specifiche produttrici di anticorpi, normalmente responsabili di mantenere in armonia il microbioma e il sistema immunitario intestinale, erano carenti nei topi allevati per sviluppare il MA. Ha anche scoperto che questo tipo di cellula ha una firma migratoria: ha trovato cellule B specifiche dell'intestino e i loro recettori migratori nel cervello e nella sua regione di confine, la dura madre meningea. "Abbiamo scoperto, con sorpresa, che queste cellule immunitarie nel bordo del cervello, che riconoscono i batteri che vivono nell'intestino, si stavano accumulando nel cervello di MA", afferma la Makhijani.

Volendo capire cosa stava guidando la perdita di cellule immunitarie nell'intestino, la Makhijani e il team hanno scoperto che il partner di legame del recettore delle cellule immunitarie intestinali, una chemochina ben studiata nota per la migrazione, è prodotta a livelli più alti nella glia, le cellule infiammatorie, nel cervello di MA. La firma migratoria è stata anche identificata nel cervello di MA umano tramite dati estratti da studi precedenti. Lavorando con collaboratori dell'Università di Toronto, il team ha condotto esperimenti di blocco nell'asse [cervello-intestino] usando un farmaco a piccole molecole, il che ha suggerito che un nuovo meccanismo a lungo raggio potrebbe agire lungo l'asse cervello-intestino.

I benefici di una dieta alta di fibre

La Makhijani e il team hanno scoperto che alimentare gli animali con la fibra pre-biotica antinfiammatoria inulina ha ripristinato l'equilibrio nell'intestino dei topi di MA. "Abbiamo scoperto che queste cellule migratrici si sono reintegrate nell'intestino e si è ridotta quella fragilità correlata al MA degli animali, incluso il tratto del tremore". Notando che l'inulina produce acidi grassi a catena corta e altri metaboliti che si concentrano nell'intestino e possono anche circolare sistematicamente, lei afferma che la dieta ha migliorato la salute dell'intestino e ridotto la segnalazione di chemochine nel cervello. "Ancora una volta, ciò ha coinvolto la biodirezionalità dell'asse", afferma.

Winer osserva che, sebbene la dieta alta di fibre non abbia sempre ridotto i livelli di placche nel cervello dei topi, ha però avuto un impatto sul benessere generale. "Abbiamo fatto un test che coinvolge 31 metriche di invecchiamento in questi topi. La dieta ha sicuramente esteso la loro salute, dando agli animali una migliore qualità di vita", afferma, aggiungendo che "questo progetto supporta il consiglio 'mangia frutta e verdura' che è presente in quasi tutte le raccomandazioni dietetiche".

Il quadro generale

Mentre lo studio fornisce una caratterizzazione completa dei cambiamenti del sistema immunitario intestinale in una malattia neurologica, i ricercatori affermano che è necessario più lavoro per vedere se tali cambiamenti sono una risposta alle alterazioni del cervello o se guidano la malattia stessa.

Winer afferma che una possibilità è che gli insulti legati all'età potrebbero innescare un'infiammazione causa-MA nel cervello con le chemochine che segnalano al sistema immunitario intestinale di aiutare a gestire l'insulto: "All'inizio il processo è probabilmente protettivo, ma nel tempo l'intestino diventa compromesso, preparando il terreno alla proliferazione di tipi più pericolosi di batteri che alimentano l'infiammazione in tutto il corpo".

La Makhijani è ansiosa di esplorare il potenziale di capire e/o alterare il microbioma intestinale nel contesto della malattia. "Forse esiste un microbioma che segnala un aumento del rischio di malattie neurologiche. Forse saremo in grado di identificare batteri specifici che scatenano l'infiammazione del sistema immunitario. E se potessimo inibire presto le chemochine di segnalazione nel corso del processo patologico? Sarebbe protettivo per l'intero sistema? Questo studio fornisce così tanti percorsi per ulteriori esplorazioni".