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Batteri intestinali e Alzheimer: antibiotici rallentano sintomi della malattia nei topi
Ricercatori dell'Università di Chicago hanno dimostrato che il tipo di batteri che vive nell'intestino può influenzare lo sviluppo dei sintomi del morbo di Alzheimer (MA) nei topi.
Lo studio, recentemente pubblicato sul Journal of Experimental Medicine, mostra che, alterando il microbioma intestinale, il trattamento antibiotico a lungo termine riduce l'infiammazione e rallenta la crescita delle placche amiloidi nel cervello dei topi maschi, anche se lo stesso trattamento non ha alcun effetto sulle controparti femmine.
La comunità di batteri che vive nel tratto gastrointestinale - il microbioma intestinale - è generalmente innocua, ma, interessando l'attività del sistema immunitario del corpo, questi batteri possono influenzare una vasta gamma di malattie, anche in tessuti distanti come il cervello .
"Recenti evidenze suggeriscono che i batteri intestinali potrebbero avere un ruolo importante in varie condizioni neurologiche, tra cui i disturbi dello spettro autistico, la sclerosi multipla, il morbo di Parkinson e il MA", ha spiegato Sangram S. Sisodia, direttore del Centro di Neurobiologia Molecolare della Università di Chicago.
Il MA è caratterizzato dalla formazione di placche amiloidi e dall'attivazione di cellule immunitarie presenti nel cervello chiamate microglia. Queste cellule possono aiutare a rimuovere le placche amiloidi, ma la loro attivazione può anche esacerbare la malattia causando neuroinfiammazione.
I pazienti di MA mostrano cambiamenti nel loro microbioma intestinale e Sisodia e colleghi avevano riferito in precedenza che i batteri intestinali possono influenzare lo sviluppo di questi sintomi nei roditori. Il trattamento antibiotico a lungo termine ha limitato la formazione di placche amiloidi e ridotto l'attivazione della microglia nei topi maschi che esprimono proteine mutanti associate al MA familiare, ma non nelle femmine: "Anche se avvincenti, i nostri studi precedenti sul ruolo del microbioma intestinale sulla formazione della placca amiloide erano limitati a un singolo ceppo di topi", ha detto Sisodia.
Nel nuovo studio, Sisodia e colleghi hanno quindi esaminato gli effetti degli antibiotici su un diverso topo modello di MA chiamato APPS1-21. Il trattamento a lungo termine con un cocktail di antibiotici ha di nuovo ridotto la formazione di placche amiloidi nei topi maschi, ma non ha avuto alcun effetto sulle femmine. Il trattamento antibiotico sembra anche alterare l'attivazione della microglia nei topi maschi, cambiandola da una forma che si ritiene promuova la neurodegenerazione, in una forma che aiuta a mantenere un cervello sano.
Per dimostrare che questi miglioramenti nei sintomi di MA sono stati causati da alterazioni del microbioma intestinale, i ricercatori hanno trapiantato la materia fecale da topi non trattati in animali trattati con antibiotici. Questa procedura ha ripristinato il microbioma intestinale e ha causato un aumento di formazione della placca amiloide e di attivazione delle microglia.
Ma perché le alterazioni nel microbioma intestinale interessano solo i topi maschi? Sisodia e colleghi hanno scoperto che il trattamento antibiotico a lungo termine ha cambiato i batteri intestinali di topi maschi e femmine in modi diversi. I cambiamenti nel microbioma dei topi femmina hanno indotto il loro sistema immunitario ad aumentare la produzione di diversi fattori pro-infiammatori che potrebbero influenzare l'attivazione della microglia.
"Il nostro studio mostra che le perturbazioni mediate da antibiotici del microbioma intestinale hanno influenze selettive, specifiche per sesso, sulla formazione della placca amiloide e sull'attività microgliale nel cervello", ha detto Sisodia. "Ora vogliamo capire se questi risultati possono essere attribuiti ai cambiamenti in ogni tipo specifico di batteri".
Fonte: University of Chicago (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Hemraj B. Dodiya, Thomas Kuntz, Shabana M. Shaik, Caroline Baufeld, Jeffrey Leibowitz, Xulun Zhang, Neil Gottel, Xiaoqiong Zhang, Oleg Butovsky, Jack A. Gilbert, Sangram S. Sisodia. Sex-specific effects of microbiome perturbations on cerebral Aβ amyloidosis and microglia phenotypes. Journal of Experimental Medicine, 16 May 2019, DOI: 10.1084/jem.20182386
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