È ormai nota l’importanza di avere un microbiota in equilibrio per il benessere del proprio organismo (Per approfondimenti clicca qui!).
A contribuire alla nostra salute, però, non è solo il microbiota dell’intestino. Infatti, nell’ultimo decennio, è stata dimostrata l’esistenza di uno specifico microbiota anche in altri distretti, tra cui l’apparato respiratorio.
Inoltre, esiste un rapporto, una comunicazione molto interessante tra il microbiota dell’intestino e quello del polmone, tale che l’asse intestino-polmone sembrerebbe poter assumere un ruolo nella prevenzione delle malattie respiratorie e come coadiuvante nelle terapie, dicono i ricercatori.
Microbiota e Asse intestino polmone: scoperto un ruolo importante nelle malattie respiratorie
Uno degli aspetti più rilevanti è l’aver notato che spesso i disturbi respiratori si manifestano contestualmente a disturbi gastrointestinali.
In particolare, si sviluppano in concomitanza con:
-> la sindrome dell’intestino irritabile (IBS) nel 30% dei casi;
-> le malattie infiammatorie intestinali (IBD) nel 50% dei casi.
La spiegazione di questo duplice coinvolgimento deriva dall’osservazione che i due apparati condividono la stessa origine embrionale e hanno somiglianze strutturali. Inoltre, sono entrambi due “porte” comunicanti con il mondo esterno e hanno un “ingresso” in comune – cioè la bocca – attraverso il quale restano connessi. In questo modo possono condividere l’arrivo dello stesso materiale e dei microorganismi verso l’interno.
Di conseguenza, in questi siti le difese immunitarie assumono un ruolo di primo piano, poiché devono essere al tempo stesso:
– ben rappresentate e funzionali;
– pronte a rispondere all’arrivo di agenti esterni potenzialmente dannosi;
– tolleranti verso tutto ciò che è self, cioè proprio dell’organismo, o non-self cioè estraneo, ma tuttavia non pericoloso e addirittura utile (o tutt’al più innocuo).
Ed all’interno di questo equilibrio, gioca un ruolo interessante il MICROBIOTA, partecipando attivamente alla regolazione funzionale del sistema immunitario.
Microbiota dell’intestino e microbiota del polmone: come sono collegati?
L’ambiente intestinale è dominato principalmente da 4 phyla batterici: Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria and Actinobacteria ed in minor misura da altri, tra cui Fusobacteria, Verrucomicrobia and Spirochaetes.
L’apparato respiratorio pare, invece, avere un microbiota più variabile.
Inizialmente si pensava fosse un ambiente sterile, ma una osservazione più mirata ha rivelato la presenza di diverse specie microbiche residenti, che vi giungono ad esempio tramite la respirazione o dal cavo orale (questo include anche potenziali patogeni, come per esempio nel caso di malattie dentarie).
Questi microorganismi vengono poi di volta in volta selezionati, per cui è anche difficoltoso stabilirne l’effettiva composizione risultante nelle vie aeree.
In generale, comunque, sembra che il polmone sano ospiti una quota di Proteobacteria superiore rispetto all’intestino e che i generi maggiormente rappresentati includano Prevotella, Veillonella, Pseudomonas e Streptococcus.
In presenza di malattie respiratorie, invece, come asma, infezioni delle vie aeree, ecc., tale composizione del microbiota tende a mantenersi piuttosto stabile, ma non si sa ancora se questo sia causa o effetto della patologia in atto.
Fatta questa premessa, il microbiota intestinale e respiratorio mostrano di essere in collegamento tra loro e questo perché l’apparato respiratorio e quello gastrointestinale stessi comunicano:
- Attraverso tutto ciò che passa per il cavo orale: alimenti, aria, fumo, inquinanti, microrganismi, ecc.
- Attraverso il sistema immunitario, a sua volta influenzato dal microbiota a livello locale e sistemico (quindi a distanza).
Ad oggi conosciamo poco delle complesse interazioni esistenti, ma abbastanza per capirne la potenzialità:
- Nell’apparato digerente, i Bifidobatteri e il genere Bacteroides inducono la produzione di peptidi antimicrobici difensivi e immunoglobuline secretorie (IgA), modulando la risposta infiammatoria.
- Nell’apparato respiratorio lo Streptococcus pneumoniae e l’Haemophilus influenzae promuovono le risposte infiammatorie.
Invece, i ceppi non patogeni di Streptococchi possono frenare il sistema e sopprimere le risposte allergiche. - La disbiosi si accompagna a infiammazione locale e risposte immuni anomale, con effetti anche Questo avviene tramite traslocazione di sostanze e cellule immunitarie, che entrano nel torrente circolatorio e linfatico.
Questo effetto è bidirezionale (intestino/polmoni, polmoni/intestino). - Un’alta percentuale di Bifidobatteri (Bifidobacterium longum) nel tratto gastrointestinale è stata correlata ad una bassa incidenza di asma.
- Nei bambini di 1 mese, la colonizzazione intestinale da Clostridium difficile è correlata all’insorgenza di asma a 6-7 anni.
- L’impiego di antibiotici che modificano il microbiota intestinale – causando una minor presenza di Veillonella, Faecalibacterium e Lachnospira nell’intestino – è parimenti correlato al rischio aumentato di sviluppare asma e infezioni respiratorie.
- Topi privi di microbiota intestinale hanno risposte immuni alterate nelle malattie respiratorie.
- Le fibre alimentari modificano il microbiota – in modo simile – sia a livello dell’apparato digerente che dell’apparato respiratorio.
Le variazioni del microbiota intestinale correlate alla dieta si riflettono localmente ed a distanza, cioè sia a livello dell’apparato respiratorio che del sistema nervoso.
Inoltre, una dieta ad alto contenuto di fibre conduce ad una minor mortalità per malattie respiratorie.
Budden et al, 2017
In: Dumas 2018
In generale, non è stata chiaramente dimostrata la traslocazione di batteri tra i due apparati, ma la comunicazione avviene tramite segnali molecolari delle cellule immunitarie, che acquisiscono informazioni in un sito e le trasportano anche in altri apparati.
Microbiota nelle malattie respiratorie rispetto ai soggetti sani
Ulteriori studi hanno evidenziato una alterazione del microbiota nei soggetti con patologie respiratorie, rispetto ai soggetti sani.
In particolare, ad oggi sappiamo che:
- ASMA: si accompagna ad aumento di Proteobacteria e diminuzione dei Bacteroidetes
- MALATTIA CRONICA OSTRUTTIVA: si riscontra maggior presenza di Proteobacteria e Firmicutes e minor presenza di Bacteroidetes.
- FIBROSI CISTICA: si nota una presenza di patogeni come lo Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, ma il significato e i meccanismi implicati sono ancora da chiarire.
- FIBROSI POLMONARE IDIOPATICA: è caratterizzata da aumento di Streptococcus, Pneumococcus e Staphylococcus.
Come supportare il microbiota e difendersi dalle malattie respiratorie?
Ci sono ricerche recenti legate alla supplementazione con PROBIOTICI (https://www.microbiotaitalia.it/che-cosa-sono-i-probiotici/) che indicano un beneficio per i pazienti con malattie respiratorie.
Studi su animali e pazienti hanno mostrato in particolare che:
- Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium lactis e Bifidobacterium breve sono benefici nelle allergie e nelle infiammazioni delle vie aeree.
- Lactobacillus casei Shirota e Lactobacillus rhamnosus GG riducono i sintomi nelle esacerbazioni della fibrosi cistica.
- Lactobacillus acidophilus durante trattamento con cisplatino nel tumore del polmone pare migliorare la risposta.
- Il genere Lactobacillus migliora i sintomi dell’asma.
Ovviamente gli sudi sono ancora pochi per trarre delle conclusioni definitive, ma le indicazioni ed i suggerimenti sono interessanti ed aprono molte strade e nuove frontiere.
Da notare, queste indagini sono principalmente focalizzate sul microbiota classicamente inteso, cioè quello composto da popolazioni batteriche.
Tuttavia, il microbiota comprende anche gruppi di virus e di funghi che partecipano – seppur con meccanismi meno conosciuti – alle interazioni con l’ospite e con i batteri stessi residenti, per mantenere l’equilibrio e lo stato di salute.
Mentre il “virobiota” (microbiota costituito da virus) e le sue proprietà sono ancora in gran parte da studiare, gli scienziati hanno portato alla luce alcune interazioni importanti tra i batteri ed i funghi (“micobiota”):
-> Candida albicans e Saccharomyces boulardii inibiscono la crescita di patogeni intestinali come Clostridium difficile ed Escherichia coli e beneficiano degli acidi grassi a catena corta (SCFAs) prodotti dai batteri per la loro crescita.
-> Nell’apparato respiratorio, troviamo Ascomiceti (Aspergillus, Cladospirium) e Microsporidia (Systenostrema) ma il meccanismo di interazione con i batteri non si conosce ancora a fondo.
-> È noto che lo Streptococcus è stimolato da Candida a produrre biofilm.
-> In presenza di Pseudomonas aeruginosa, il fungo Aspergillus fumigatus ha una crescita più florida ma i meccanismi e le ricadute sulla salute dell’ospite ancora non sono state indagate a fondo.
Ancora una volta gli studi confermano comunque l’importanza di mantenere il proprio microbiota intestinale in corretto equilibrio, valorizzando il suo ruolo di “centrale della salute”, come più volte è stato chiamato dai medici, proprio per l’importanza che riveste nelle funzioni di tutto l’organismo.
Dott.ssa Federica Puccini
Bibliografia:
- Anand S and Mande SS. Diet, microbiota and gut-lung connection. Frontiers in Microbiology 2018;9;article 2147
- Budden KF et al. Emerging pathogenic links between microbiota and the gut-lung axis. Nat Rev 2017;Vol 15
- Chunxi L et al. The gut microbiota and respiratory diseases: new evidence. J Immunol Res 2020; Article ID 2340670
- Dumas A et al. The role of the lung microbiota and the gut-lung axis in respiratory infectious diseases. Cell Microbiol 2018:20e12966
- Enaud R et al. The gut-lung axis in health and respiratory diseasea: a place for inter-organ and inter-kingdom crosstalks.. Frontiers in cancer and infection microbiology 2020;10:Article 9
- Saint-Criq V et al. Dysbiosis, malnutrition and enhanced gut-lung axis contribute to age-related respiratory disease. Aging res rev 2021;66:101235
- Wang J et al. Role of microbiota on lung Homeostasis and disease. Sci China Life Sci 2017;60:1407-15
