Lo studio mostra come un batterio intestinale specifico influenza il sistema immunitario infantile

Ricerca pubblicata oggi sulla rivista Cellula è il primo a stabilire come uno specifico batterio intestinale, attivato Bifidobatterio infantis EVC001 ( B. infantis ), influenza lo sviluppo del sistema immunitario nei neonati, e potrebbe quindi ridurre il rischio di condizioni allergiche e autoimmuni più avanti nella vita.

Mentre studi precedenti hanno dimostrato una correlazione tra la mancanza di batteri benefici nell'intestino infantile e lo sviluppo di allergie e malattie autoimmuni, questa ricerca pionieristica, Imprinting del sistema immunitario mediato dai bifidobatteri nei primi anni di vita , riscontrata la presenza di bifidobatteri, in particolare il B. infantis EVC001 ceppo batterico, presto nella vita di un bambino allattato al seno, programma le cellule immunitarie ingenue lontano dalle risposte associate a condizioni immunitarie mentre produce cellule regolatorie che migliorano la capacità del corpo di controllare l'infiammazione.

Lo studio conferma anche che la finestra critica di opportunità per influenzare lo sviluppo del sistema immunitario e ridurre l'infiammazione sistemica è entro i primi 100 giorni dell'infanzia.

Il sistema immunitario normalmente protegge da batteri e virus schierando cellule T immunitarie specifiche per riconoscere e attaccare gli invasori estranei nel corpo. Il sistema immunitario adattivo alla nascita è naturalmente una tabula rasa; ha avuto pochissima esposizione a virus o batteri pericolosi, così cellule immunitarie, chiamate cellule T ingenue, devono ancora essere programmati di conseguenza.

Nei disturbi immunitari e nelle allergie, queste cellule sono programmate male all'inizio, da batteri nocivi o infiammazioni, per attaccare le normali cellule sane del corpo. I ricercatori hanno lavorato per determinare come avviene questo errore di programmazione, per consentire ai medici di trovare soluzioni per ridurre il rischio di condizioni allergiche e autoimmuni infantili.

Dettagli dello studio

Per lo studio, i ricercatori hanno scoperto che i bambini che non avevano microbi benefici in grado di metabolizzare gli zuccheri complessi nel latte materno, oligosaccaridi del latte umano (HMO), aveva uno sviluppo disordinato delle reti di cellule immunitarie e un aumento significativo dell'infiammazione sistemica.

Per di più, esperimenti in vitro hanno mostrato che i metaboliti batterici intestinali e i fattori dell'ospite di neonati allattati al seno che mancavano B. infantis EVC001 nel loro microbioma intestinale ha programmato le cellule immunitarie naïve verso Th2 e Th17, due tipi di cellule immunitarie associate allo sviluppo di malattie autoimmuni e allergiche.

In contrasto, neonati allattati al seno B. infantis EVC001 ha distorto quelle cellule immunitarie ingenue verso Th1, un tipo di cellula immunitaria che consente al corpo di reagire adeguatamente e di liberarsi da pericolosi agenti patogeni. I ricercatori hanno anche trovato livelli molto maggiori di interferone beta (IFNβ) nel B. infantis EVC001 isolati, che è un importante mediatore normativo che migliora la capacità del corpo di controllare l'infiammazione e le infezioni virali.

Inoltre, la ricerca mostra che la capacità genetica unica di B. infantis EVC001 per metabolizzare completamente gli oligosaccaridi del latte umano (HMO) ha prodotto il metabolita batterico indolelactate (ILA). ILLA, a sua volta, amplifica un fattore ampiamente immunoregolatore, Galactina-1, silenziando efficacemente Th2 e Th17.

Più del 90% dei neonati ha una grave carenza di B. infantis ; questo studio è un entusiasmante passo avanti nella nostra comprensione del ruolo di B. infantis EVC001 nella programmazione positiva delle cellule immunitarie e come cambia effettivamente la traiettoria di sviluppo del sistema immunitario per proteggersi dall'infiammazione. Per la prima volta siamo stati in grado di dimostrare che l'abilità unica di B. infantis EVC001 per abbattere completamente gli HMO e l'abbondanza di geni di utilizzo degli HMO nel microbioma è direttamente correlata alla diminuzione dell'infiammazione enterica e sistemica".

Dott.ssa Bethany Henrick, dottorato di ricerca, Studio Primo e Corrispondente Autore e Direttore di Immunologia e Diagnostica, Evolvi BioSistemi

Lo studio ha esaminato lo sviluppo dei cambiamenti del sistema immunitario in 208 bambini nati presso l'ospedale universitario Karolinska in Svezia tra aprile 2014 e dicembre 2019, valutazione di specie bifidobatteriche e altri microbi che esprimono geni di utilizzo di HMO. Per valutare ulteriormente gli effetti benefici dell'utilizzo di HMO microbi che esprimono geni, una seconda coorte dello studio ha coinvolto 40 bambini allattati al seno in California, con metà ricezione B. infantis EVC001, un ceppo di Bifidobatterio possedere tutti i geni di utilizzo HMO, e l'altra metà senza supplementi.

"Questi sono risultati importanti perché, mentre sottolineano il fatto inquietante che i bambini mancano B. infantis - Sfortunatamente, ora la norma nei paesi sviluppati - non possono metabolizzare correttamente gli HMO e mancano la finestra critica per sviluppare un sistema immunitario sano, mostra anche che c'è una soluzione semplice; nutrire i bambini allattati al seno B. infantis EVC001 nella prima infanzia può arrestare i processi infiammatori e ridurre il rischio per tutta la vita di sviluppare malattie immuno-mediate, " ha detto il dottor Petter Brodin, dottore, dottorato di ricerca, pediatra consulente e autore principale dello studio e professore di immunologia pediatrica presso il Karolinska Institute in Svezia.

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