Un nuovo termine collega le malattie neurodegenerative con l'amiloide del microbiota: "mapranosi"

"Mapranosi": Ŕ questo il nuovo termine proposto in una review pubblicata su "PLoS Pathogens" per descrivere una specifica modalitÓ di interazione tra il microbiota intestinale e il cervello nel determinismo o nel peggioramento di varie condizioni neurodegenerative.

“Mapranosi”: è questo il nuovo termine proposto in una review pubblicata su “PLoS Pathogens” per descrivere una specifica modalità di interazione tra il microbiota intestinale e il cervello nel determinismo o nel peggioramento di varie condizioni neurodegenerative.

«La ricerca negli ultimi anni ha dimostrato che gli organismi microbici presenti nell’intestino sono di grande importanza nel trattamento di varie malattie, in particolare di quelle legate alla funzione immunitaria, al metabolismo e alla resistenza alle infezioni» ricordano i due autori, Robert P. Friedland e Matthew R. Chapman, docenti di Neurologia all’Università di Louisville.

«Recenti studi hanno dimostrato che i microbi intestinali possono anche causare la malattia di Parkinson, la malattia di Alzheimer e altre condizioni neurodegenerative» aggiungono.

Dai batteri possibile induzione di una “proteopatia”
Sono gli stessi autori dell’articolo a proporre il termine di mapranosi per definire il processo mediante il quale le proteine amiloidi prodotte dai microbi (batteri, funghi e altri microrganismi) alterano la struttura delle proteine (“proteopatia”) e aumentano l’infiammazione del sistema nervoso, innescando o potenziano la malattia cerebrale.

Il termine deriva da ‘Microbiota Associated Proteopathy and Neuroinflammation + osis’ (il suffisso sta a indicare un processo).

Gli autori sperano che il dare un nome a tale processo faciliterà la consapevolezza dell’esistenza dello stesso, portando anche la ricerca allo sviluppo di opportunità terapeutiche. «È fondamentale definire i modi attraverso i quali i batteri e altri microrganismi interagiscono con l'ospite per generare una malattia, così come ci sono molti modi in cui il microbiota può essere alterato nell’influenzare la salute» osservano Friedland e Chapman.

La ricerca sulla moltitudine di microbi che popolano il corpo umano si è notevolmente ampliata negli ultimi anni, continuano. L'analisi genomica ha iniziato a rivelare l'intera diversità di batteri, virus, funghi, archeobatteri e parassiti nell'intestino. Ancora più recentemente, i ricercatori hanno iniziato a esplorare in che modo le proteine e altri metaboliti prodotti dai microbi che abitano l'intestino influenzano le funzioni in altre parti del corpo, incluso il cervello.

«Tuttavia» osservano «non abbiamo ancora una piena comprensione di come funzionano questi sistemi. La relazione tra il microbiota e il cervello è stata definita "asse intestino-cervello"» (gut-brain axis).

Così come «resta non compreso il fatto che l'aggregazione delle proteine amiloidi mal ripiegate (misfolded), strutture prodotte dai neuroni nel cervello, sia associata a neurodegenerazione e a condizioni come la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA)». È ben noto peraltro che i pattern di mal ripiegamento di amiloide delle proteine neuronali sono coinvolti nelle malattie cerebrali legate all'età, precisano gli autori.

Indiziati il misfolding dell’amiloide batterica e il fenomeno del cross-seeding
«Studi recenti suggeriscono che strutture proteiche simili prodotte da batteri intestinali, indicate come amiloide batterica, possono essere coinvolte nella l'avvio di processi neurodegenerativi nel cervello», ha detto Friedland. «Le amiloidi batteriche sono prodotte da una vasta gamma di microbi che popolano il tratto gastrointestinale, inclusa la bocca».

In una ricerca pubblicata nel 2016 in “Scientific Reports”, Friedland e colleghi hanno dimostrato che quando gli E. coli nell'intestino di ratti e vermi (nematodi) producono amiloidi mal ripiegate, lo sono anche le amiloidi prodotte nel cervello e nell’intestino degli animali, secondo un processo chiamato inseminazione-incrociata (cross-seeding).

«Il nostro lavoro suggerisce che i nostri partner microbici commensali rendono funzionali proteine amiloidi extracellulari che interagiscono con proteine dell'ospite attraverso il cross-seeding di amiloide mal ripiegata e innesco di neuroinfiammazione nel cervello» affermano gli autori.

Più in dettaglio – spiegano – l’amiloide prodotta dai batteri commensali può causare cambiamenti nel ripiegamento delle proteine e neuroinfiammazione nel sistema nervoso centrale attraverso il sistema nervoso autonomo (in particolare il nervo vago), il trigemino nella bocca e nel rinofaringe e l’intestino (inclusi bocca, esofago, stomaco e intestini), così come tramite recettori olfattivi nel tetto della cavità nasale.

Per quanto riguarda gli effetti e l’influenza del microbiota e dei suoi prodotti sui disturbi neurodegenerativi, Friedland e Chapman nella parte finale della review specificano che:
  •     il microbiota modula (potenzia) i processi immunitari in tutto il corpo, incluso il sistema nervoso centrale;
  •     il microbiota può indurre tossicità ossidativa (tramite i radicali liberi) e un’infiammazione correlata che contribuisce alla neurodegenerazione;
  •     i metaboliti prodotti dal microbiota possono essere sia utili (sostenendo la salute) sia dannosi (patogeni);
  •     la genetica dell’ospite influenza le popolazioni del microbiota, dimostrando che l'asse intestino-cervello è bidirezionale.
Friedland e Chapman sono convinti che ulteriori ricerche in quest’area possano portare a terapie per queste malattie neurodegenerative, che stanno aumentando in frequenza e per le quali ci sono pochi trattamenti efficaci.

A.Z.

Riferimento bibliografico:
Friedland RP, Chapman MR. The role of microbial amyloid in neurodegeneration. PLoS Pathog, 2017;13(12):e1006654.
leggi