Le malattie immunitarie e infiammatorie sono in aumento nella società occidentale, dovuto in gran parte ai cambiamenti nello stile di vita e nell'ambiente moderni. Alcune di queste condizioni includono la malattia infiammatoria intestinale (IBD). Le moderne condizioni di impiego e di lavoro possono essere accompagnate da una bassa esposizione alla luce solare, anche ai raggi ultravioletti B (UVB), e l'abuso di antibiotici. Questi due fattori guidano i cambiamenti associati nella composizione del microbioma intestinale che sono a loro volta associati a condizioni infiammatorie croniche.
batteri intestinali, flora, microbioma. Credito dell'illustrazione:Insider di anatomia/Shutterstock La vitamina D è una vitamina liposolubile che rafforza le cellule della mucosa intestinale che forniscono una barriera all'ingresso di batteri e altri microbi, così come i loro prodotti tossici, dall'intestino nel sangue e nei tessuti del corpo. Il meccanismo della sua funzione barriera consiste nell'aumentare l'espressione di geni che aumentano la produzione di giunzioni strette tra cellule epiteliali adiacenti nel rivestimento mucoso intestinale; produrre composti antimicrobici; e promuovere l'autofagia per rimuovere i componenti cellulari non funzionali.
Poiché poche fonti alimentari naturali contengono vitamina D, L'80% del nostro fabbisogno è soddisfatto dall'esposizione della pelle ai raggi UVB che porta alla produzione di vitamina D. I fattori che aumentano le possibilità di carenza di vitamina D includono vivere lontano dall'equatore, stare in casa e scegliere di mantenere la pelle non esposta alla luce solare. La carenza stagionale di vitamina D è esacerbata in tali situazioni a causa della mancanza di UVB in inverno.
La carenza di vitamina D provoca infiammazione nell'ambiente che favorisce la disbiosi intestinale, e l'integrazione di vitamina D è utile nei casi di infiammazione cronica. Gli integratori orali sembrano anche aumentare il numero di alcuni tipi specifici di batteri nell'intestino.
interessante, l'esposizione limitata ai raggi UVB è un fattore primario che promuove condizioni infiammatorie croniche legate al sistema immunitario come l'IBD. Pertanto, gli UVB hanno altri effetti sulla salute oltre alla produzione di vitamina D.
In breve, livelli di vitamina D, esposizione ai raggi UVB, e il microbioma intestinale sono indipendentemente correlati a un aumentato rischio di condizioni infiammatorie autoimmuni come la sclerosi multipla e l'IBD, e questo studio ha tentato di collegare i tre in una catena di causa-effetto.
L'attuale studio mirava a esplorare l'effetto dell'esposizione ai raggi UVB a banda stretta (NB-UVB) sul microbioma intestinale.
In uno studio pilota è stato studiato un piccolo gruppo di 21 femmine con un'età media di 28 anni. Sono stati assegnati a due gruppi:in uno, avevano preso pillole di vitamina D per tutto l'inverno a dosi che andavano da 500 UI a 3500 UI al giorno, prima dell'inizio dello studio, e quelli che non lo hanno fatto. I livelli di vitamina D sono stati misurati all'inizio.
Durante lo studio, ciascuno dei partecipanti è stato esposto a tre sessioni NB-UVB per tutto il corpo in un'unità di fototerapia in una settimana. Questo è stato seguito dalla misurazione del siero 25-idrossi colecalciferolo (25-OH D).
Nel passaggio successivo, Il sequenziamento dell'RNA è stato eseguito per scoprire la composizione del microbiota fecale in campioni prelevati 3 giorni prima del primo, e 3 giorni dopo l'ultima esposizione ai raggi UVB.
La concentrazione di vitamina D pre-UVB nel sangue era di 75 nmol/L o più nel primo gruppo, mentre in quelli che non sono stati integrati, era nell'intervallo insufficiente di 25-75 nmol/L. Pertanto, l'integrazione di vitamina D sembra essere necessaria per mantenere livelli sufficienti durante le stagioni con un'esposizione limitata ai raggi UVB.
In media, a seguito di esposizione ai raggi UVB, i livelli di vitamina D hanno mostrato un aumento di 7,3 nmol/L, ma minore è la concentrazione iniziale, maggiore era l'aumento. Ciò corrisponde a un aumento di circa il 10% e indica che l'esposizione ai raggi UVB può aumentare efficacemente i livelli di vitamina D nel sangue.
Il sequenziamento dell'RNA fecale risulta da un'iniziale mancanza di diversità nel microbioma intestinale di pazienti con bassi livelli iniziali di vitamina D. Dopo l'esposizione ai raggi UVB, c'è stato un aumento significativo del numero di specie batteriche nel primo gruppo con bassa vitamina D iniziale, ma nessun cambiamento nell'altro gruppo.
Alcune delle specie che sono state aumentate in concentrazione incluse Lachnospiracheae, Rikenellaceae, Desulfobatteri, e un gruppo di Clostridiali. Il Lachnospiraceae concentrazioni aumentate con la concentrazione sierica di vitamina D, in accordo con studi precedenti. Questo genere è associato a una buona salute rispetto alle condizioni infiammatorie autoimmuni. Questo sembra dimostrare che i raggi UVB proteggono da tali condizioni aumentando i livelli di vitamina D, che a sua volta normalizza il microbioma intestinale.
Sono state segnalate fluttuazioni stagionali nella composizione del microbioma intestinale e ciò potrebbe, alla luce di questi risultati, essere dovuto ai diversi livelli di esposizione alla luce UVB nelle varie stagioni. Ad esempio, Le riacutizzazioni di IBD sono comuni nella carenza di vitamina D, e questo può essere dovuto alla disbiosi intestinale associata a bassi livelli di vitamina D.
Questo studio ha mostrato per la prima volta che l'esposizione della pelle ai raggi UVB modifica la composizione del microbioma intestinale, possibilmente attraverso un aumento dei livelli di vitamina D. I ricercatori hanno scoperto che tale esposizione ha aumentato i livelli di vitamina D nel sangue entro una settimana in volontari sani.
Hanno anche scoperto che un basso livello di vitamina D negli esseri umani è associato a cambiamenti nella composizione del microbioma intestinale, che sembrano essere corretti in seguito all'esposizione a NB-UVB a causa dell'aumento dei livelli di vitamina D.
Gli scienziati ritengono possibile che ciò sia dovuto all'effetto degli UVB sul sistema immunitario. Man mano che più cellule immunitarie viaggiano verso diversi organi all'interno del corpo, compreso l'intestino, rilasciano sostanze chimiche che modellano il profilo della popolazione batterica intestinale in modo da favorire la salute intestinale e sistemica.
Ciò indica il fatto che esiste un nuovo asse pelle-intestino finora sconosciuto che può migliorare la salute dell'intestino attraverso un microbioma equilibrato. Questo potrebbe aiutare a spiegare come i disturbi infiammatori autoimmuni cronici rispondono all'esposizione ai raggi UVB, perché li aiuta a raggiungere livelli di vitamina D stabili e adeguati.
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