Un team guidato dai ricercatori dell’Harvard Medical School e del Broad ha appena compiuto una scoperta eccezionale sul ruolo del microbioma intestinale (1,2). "Gli autori sono riusciti a collegare un batterio, la molecola che produce, il percorso attraverso il quale opera e il risultato biologico" ha affermato Jon Clardy, coautore dello studio.
I ricercatori si sono concentrati sulla Akkermansia muciniphila, una specie che rappresenta un impressionante 3% del microbioma intestinale. Il batterio prende il nome dal muco intestinale che scompone. Numerosi studi avevano suggerito che la A. muciniphila svolge un ruolo chiave nel mantenimento di processi immunitari sani e sembra proteggere da malattie come il diabete di tipo 2 e le malattie infiammatorie intestinali, inoltre, può rendere le cellule tumorali più reattive alle terapie del checkpoint immunitario. Nessuno aveva potuto però confermare questa attività e il meccanismo utilizzato.
Ricercatori, in uno studio pubblicato il 27 luglio su Nature, hanno scoperto che i collegamenti iniziano con un lipide nella membrana cellulare della A. muciniphila. “Quella scoperta è stata piuttosto sorprendente in quanto, in genere, i sospetti capaci di innestare una risposta immunitaria sono una proteina o uno zucchero", ha commentato Clardy. Dopo aver scoperto la struttura molecolare del lipide, il team ha rilevato che lo stesso comunica con una coppia di recettori sulla superficie di molte cellule immunitarie. Questi recettori, noti come recettore toll-like 2 (TLR2) e toll-like 1 (TLR1), rilevano i batteri e aiutano il sistema immunitario a determinare la loro patogenicità. In questo caso, le versioni di TLR2 e TLR1 si uniscono in un modo che gli scienziati non avevano mai visto prima. I ricercatori hanno dimostrato nelle colture cellulari che l'attivazione da parte del lipide di TLR2-TLR1 può innescare il rilascio di solo alcune citochine, proteine immunitarie coinvolte nell'infiammazione. Gli studiosi hanno anche confermato che il lipide aiuta a mantenere l'omeostasi immunitaria e basse dosi del lipide agiscono come un guinzaglio, impedendo al sistema immunitario di reagire a una molecola potenzialmente dannosa fino a quando tale molecola non raggiunga livelli significativi. Dall'altro lato, hanno osservato che dosi elevate del lipide non stimolano una risposta immunitaria molto più di dosi basse o medie, mantenendo così sotto controllo l’infiammazione.
Il lavoro introduce nuove possibilità per lo sviluppo di farmaci che si avvalgono della capacità di A. muciniphila di manipolare il sistema immunitario e combattere le malattie. I membri del laboratorio di Clardy hanno rivelato la struttura molecolare del lipide, mettendola così a disposizione della scienza. Questa scoperta è una grande speranza di poter riuscire, in un prossimo futuro, anche a modulare la risposta immunitaria sia localizzata che sistemica a infezioni virali quali quella indotta dal SARS-CoV-2 (3)
Note e riferimenti:
1. Bae, M., Cassilly, C.D., Liu, X. et al. Akkermansia muciniphila phospholipid induces homeostatic immune responses. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04985-7
2. Comment on Harvard Medicine News by S. Dutchen. July 27, 2022.
3. Stefan KL, Kim MV, Iwasaki A, Kasper DL. Commensal Microbiota Modulation of Natural Resistance to Virus Infection. Cell. 2020 Nov 25;183(5):1312-1324.e10. doi: 10.1016/j.cell.2020.10.047. Epub 2020 Nov 18. PMID: 33212011; PMCID: PMC7799371.