Asma, il microbioma cambia al cambiare dell'infiammazione eosinofilica

Pneumologia

Il livello di infiammazione delle vie aeree respiratorie sostenuto da eosinofili correla con le variazioni del microbioma nei soggetti asmatici, a differenza dell'infiammazione sostenuta da neutrofili. Lo dimostrano i risultati di uno studio di recente pubblicazione su Journal of Allergy and Clinical Immunology che suffragano l'esistenza di un coinvolgimento di pathway molecolari diversi associati all'asma eosinofilico e a quello non eosinofilico.

Il livello di infiammazione delle vie aeree respiratorie sostenuto da eosinofili correla con le variazioni del microbioma nei soggetti asmatici, a differenza dell'infiammazione sostenuta da neutrofili. Lo dimostrano i risultati di uno studio di recente pubblicazione su Journal of Allergy and Clinical Immunology che suffragano l'esistenza di un coinvolgimento di pathway molecolari diversi associati all'asma eosinofilico e a quello non eosinofilico.

Razionale dello studio
Come è noto, l'asma è una patologia infiammatoria cronica, il cui tratto infiammatorio più dettagliatamente descritto consiste nell'allestimento di una risposta immunitaria di tipo 2, caratterizzata dalla presenza di IL-4, IL-5 e IL13, in cui l'IL-5 guida il reclutamento di eosinofili a livello delle vie aeree respiratorie.

Tuttavia, quasi la metà di tutti i soggetti asmatici non presenta segni di infiammazione delle vie aeree respiratorie sostenuta da eosinofili: per questi pazienti si parla, allora, di asma non eosinofilico.

I meccanismi patogenetici alla base di questa forma asmatica non sono ancora ben noti: “E' stato comunque osservato in più occasioni come i pazienti con asma non eosinofilico rispondano meno agli steroidi per via inalatoria (ICS) – scrivono gli autori nell'introduzione allo studio”.

I pochi studi che hanno studiato la relazione esistente tra il microbiota delle vie aeree respiratorie e l'infiammazione delle stesse nei soggetti asmatici sono stati condotti in pazienti con malattia di grado severo, sottoposti a dosaggi elevati di ICS che potrebbero influenzare sia la tipologia di infiammazione delle vie aeree respiratorie che l'habitat batterico.

“A tal riguardo, è stato dimostrato – ricordano i ricercatori – che la colonizzazione con batteri patogeni noti (M. catarrhalis, H. influenzae, Steptococchi) nell'escreato si associa con un incremento del numero di neutrofili e un incremento dei livelli di espressione di IL-8. In letteratura, inoltre, è stata documentata l'esistenza di correlazioni positive tra la presenza di Proteobacteria e l'espressione del gene associato a Th-17, mentre un altro studio suggerisce l'esistenza di una correlazione negativa tra i livelli di eosinofili nelle vie respiratorie e la presenza di Moraxellaceae ed Helicobacteraceae”.

Di qui la necessità di condurre studi in grado di descrivere in modo sistematico l'infiammazione delle vie aeree respiratorie in relazione al microbioma delle stesse, soprattutto in quei soggetti asmatici non sottoposti a trattamento con ICS o altri trattamenti anti-infiammatori che potrebbero influenzare il livello di infiammazione delle vie aeree respiratorie.

Sulla base dell'assunzione che i batteri possono guidare un'infiammazione di tipo Th1 e il reclutamento di neutrofili, i ricercatori hanno voluto verificare la correttezza dell'ipotesi della esistenza di differenze nel microbioma delle vie aeree respiratorie tra soggetti asmatici non trattati con steroidi sulla base del loro stato infiammatorio, immaginando il riscontro di alterazioni del microbioma soprattutto nei pazienti asmatici con prevalenza di infiammazione sostenuta da neutrofili.

Disegno dello studio e risultati principali
Per descrivere la relazione esistente tra il microbioma delle vie aeree respiratorie e il pattern di infiammazione delle vie aeree respiratorie in pazienti asmatici non sottoposti a trattamento con steroidi e soggetti sani (controlli), i ricercatori hanno raccolto il lavaggio bronchiale di 23 soggetti asmatici e 10 soggetti sani, estraendo il DNA batterico per verificare il pattern del microbioma e quantificando la presenza di eosinofili oi neutrofili sottomucosali previa identificazione immunoistochimica e analisi computerizzata delle immagini. Inoltre, su campioni di escreato, i ricercatori hanno anche effettuato test di iperreattività bronchiale al mannitolo e sono stati misurati i livelli di FeNO.

I risultati hanno mostrato che, nei pazienti asmatici, la composizione microbica delle vie aeree respiratorie era associata con l'eosinofilia delle stesse e con l'iperreattività bronchiale al mannitolo, ma non con la neutrofilia delle vie aeree respiratorie.

Non solo: la composizione complessiva del microbioma delle vie aeree respiratorie degli asmatici con i più bassi livelli di eosinofili, ma non con gli asmatici con i livelli più elevati, mostrava differenze significative rispetto a quanto osservato negli individui sani.

Nello specifico, gli asmatici con i livelli più bassi di eosinofili avevano un microbioma particolarmente ricco di Neisseria, Bacteroides e Rothia e, al contempo, meno ricco di Sphingomonas, Halomonas e Aeribacillus rispetto agli asmatici con più eosinofili e ai soggetti sani.

Riassumendo
In pazienti asmatici non sottoposti a trattamento con steroidi e nei controlli sani, il microbioma delle vie aeree respiratorie differisce in base alla tipologia di infiammazione (eosinofilica anziché neutrofilica).

Sono ora necessari nuovi studi che approfondiscano il nesso di causalità esistente tra il microbiota e l'alterazione di specifici pattern molecolari nell'infiammazione sostenuta (o meno) dagli eosinofili.

Nicola Casella

Bibliografia
Sverrild A et al. Eosinophilic airway inflammation in asthma is associated with an altered airway microbiome. J Allergy Clin Immunol. 2016 Dec 29. pii: S0091-6749(16)32475-7. doi: 10.1016/j.jaci.2016.10.046. [Epub ahead of print]
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