Dal microbiota all'Alzheimer: la prova
La malattia di Alzheimer è la causa più comune di demenza. Ancora incurabile, colpisce direttamente quasi un milione di persone in Europa e indirettamente milioni di membri della famiglia e la società nel suo insieme. Negli ultimi anni, la comunità scientifica ha sospettato che il microbiota intestinale svolga un ruolo nello sviluppo della malattia. Un team dell’IRCCS Istituto Centro San Giovanni Di Dio Fatebenefratelli di Brescia insieme ai colleghi dell’Università di Napoli, IRCCS Centro Ricerche SDN di Napoli, dell'Università di Ginevra (UNIGE) e degli Ospedali universitari di Ginevra (HUG) in Svizzera, conferma la correlazione, nell'uomo, tra uno squilibrio del microbiota intestinale e lo sviluppo delle placche amiloidi nel cervello, che sono all'origine dei disturbi neurodegenerativi caratteristici della malattia di Alzheimer. Le proteine prodotte da alcuni batteri intestinali, identificate nel sangue dei pazienti, potrebbero infatti modificare l'interazione tra il sistema immunitario e il sistema nervoso e innescare la malattia. Questi risultati, riportati sul Journal of Alzheimer’s Disease, consentono di prevedere nuove strategie preventive basate sulla modulazione del microbiota delle persone a rischio.
Il laboratorio di ricerca del neurologo Giovanni Frisoni, direttore dell'HUG Memory Center e docente presso il Dipartimento di Riabilitazione e Geriatria della Facoltà di Medicina dell'UNIGE, lavora ormai da diversi anni sulla potenziale influenza del microbiota intestinale sul cervello, e più in particolare sulle malattie neurodegenerative. "Abbiamo già dimostrato che la composizione del microbiota intestinale nei pazienti con malattia di Alzheimer era alterata, rispetto alle persone che non soffrono di tali disturbi", spiega. «Il loro microbiota ha infatti una ridotta diversità microbica, con una sovra-rappresentazione di alcuni batteri e una forte diminuzione di altri microbi. Inoltre, abbiamo anche scoperto un'associazione tra un fenomeno infiammatorio rilevato nel sangue, alcuni batteri intestinali e la malattia di Alzheimer; da qui l'ipotesi che qui abbiamo voluto testare: l'infiammazione nel sangue può essere un mediatore tra il microbiota e il cervello? »
Il cervello è influenzato dalla periferia
I batteri intestinali possono influenzare il funzionamento del cervello e promuovere la neurodegenerazione attraverso diverse vie: possono infatti influenzare la regolazione del sistema immunitario e, di conseguenza, possono modificare l'interazione tra sistema immunitario e sistema nervoso. I lipopolisaccaridi, proteine che costituiscono la membrana di alcuni batteri e che hanno proprietà pro-infiammatorie, sono state trovati nelle placche amiloidi e intorno ai vasi nel cervello delle persone con malattia di Alzheimer. Inoltre, il microbiota intestinale produce metaboliti – tra cui gli acidi grassi a catena corta - che, avendo proprietà neuroprotettive e antinfiammatorie, influenzano direttamente o indirettamente la funzione cerebrale.
«Per determinare se i mediatori dell'infiammazione e i metaboliti batterici costituiscono un collegamento tra il microbiota intestinale e la patologia amiloide nella malattia di Alzheimer, abbiamo studiato una coorte di 89 persone tra i 65 e gli 85 anni di età. Alcuni soffrivano del morbo di Alzheimer o di altre malattie neurodegenerative che causavano problemi di memoria simili, mentre altri non avevano problemi di memoria », riferisce Moira Marizzoni, ricercatrice presso il Centro Fatebenefratelli di Brescia e prima autrice di questo lavoro. "Utilizzando l'imaging PET, abbiamo misurato la loro deposizione di amiloide cerebrale e poi quantificato la presenza nel sangue di vari marker di infiammazione e proteine prodotte dai batteri intestinali, come i lipopolisaccaridi e alcuni acidi grassi a catena corta".
Una correlazione molto chiara
«I nostri risultati sono evidenti: alcuni prodotti batterici del microbiota intestinale sono correlati con la quantità di placche amiloidi nel cervello», spiega Moira Marizzoni. “In effetti, livelli ematici elevati di lipopolisaccaridi e alcuni acidi grassi a catena corta (acetato e valerato) erano associati ad un segnale PET più elevato. Al contrario, alti livelli di un altro acido grasso a catena corta, il butirrato, erano associati a una minore patologia amiloide. "
Questo lavoro fornisce quindi la prova di un'associazione tra alcune proteine del microbiota intestinale e l'amiloidosi cerebrale attraverso un fenomeno infiammatorio del sangue. Gli scienziati ora lavoreranno per identificare batteri specifici, o un gruppo di batteri, coinvolti in questo fenomeno.
Una strategia basata sulla prevenzione
Questa scoperta apre la strada a strategie protettive potenzialmente altamente innovative - attraverso la somministrazione di un cocktail batterico, per esempio, o di pre-biotici per nutrire i batteri «buoni» nel nostro intestino. "Tuttavia, dovremmo tenere i piedi per terra", dice Frisoni. “In effetti, dobbiamo prima identificare le varietà del cocktail. Quindi, un effetto neuroprotettivo potrebbe essere efficace solo in una fase molto precoce della malattia, in un'ottica di prevenzione piuttosto che di terapia. Tuttavia, la diagnosi precoce è ancora una delle principali sfide nella gestione delle malattie neurodegenerative, poiché devono essere sviluppati protocolli per identificare gli individui ad alto rischio e trattarli ben prima della comparsa di sintomi rilevabili. Questo studio fa anche parte di un più ampio sforzo di prevenzione guidato dalla Facoltà di Medicina dell'UNIGE e dal Centro della Memoria HUG.
