Interazione batterio-ospite

I batteri endogeni del nostro tratto gastro-intestinale interagiscono costantemente con il sistema immunitario; a partire dalla nascita il nostro intestino è rapidamente colonizzato da batteri di diversa provenienza: dal tratto genito-urinario della madre e dall'ambiente nel quale ha luogo il parto. 
I microbi intestinali infatti contribuiscono alla maturazione del cosiddetto GALT (tessuto linfoide associato all'intestino), acquisendo un ruolo particolarmente importante per un evento di grande rilevanza noto come "immunità acquisita". I batteri pionieri modulano l'espressione dei geni da parte delle cellule epiteliali intestinali del neonato, predisponendo l'ambiente alla successiva colonizzazione batterica.

Per quanto lo studio dei possibili meccanismi di questo scambio di informazioni abbia subito notevoli progressi negli ultimi tempi, molto lavoro resta ancora da fare.

I termini "tolleranza acquisita" o "tolleranza indotta" si riferiscono alla capacità del sistema immunitario di adattarsi ad antigeni esterni. Uno dei modi più importanti e naturali per acquisire la tolleranza verso gli antigeni esterni ha luogo durante la gravidanza, quando feto e placenta devono essere tollerati dal sistema immunitario materno. 
Lo stabilirsi di una microflora residente a livello gastro-intestinale sin dalla nascita contribuisce in modo significativo a tale meccanismo, al fine di creare un equilibrio tra la capacità del nostro sistema immunitario di riconoscere i patogeni ed, allo stesso tempo, di tollerare la presenza e l'attività di batteri endogeni, benefici ma anche potenzialmente dannosi.

L'interpretazione del costante dialogo tra i microorganismi ed il nostro corpo, mediato dal sistema immunitario, richiede quindi più approfondite investigazioni. La figura seguente riporta uno schema di questo complesso dialogo.

(Da: Blaise Corthesy, Rex Gaskins, Annick Mercenier (2007) Cross-Talk between Probiotic Bacteria and the Host
(Da: Blaise Corthesy, Rex Gaskins, Annick Mercenier (2007) Cross-Talk between Probiotic Bacteria and the Host

I probiotici ingeriti partecipano a questa cascata di eventi modulando i recettori di mucosa in modo da stimolare una catena di reazioni che culminano nell'attivazione delle cellule immunitarie della lamina propria. Essi, inoltre, rilasciano dei fattori solubili che sono in grado di stimolare la cascata di eventi a livello dell'epitelio intestinale.

Il dialogo tra batteri probiotici e l'organismo ospite coinvolge diversi tipi di interazioni, elencate di seguito:

  1. Adesione alla mucosa ed all'epitelio intestinale
  2. Coaggregazione con i patogeni
  3. Produzione di sostanze antimicrobiche (acidi organici, acqua ossigenata, anidride carbonica, batteriocine, ecc.)

AAT é in grado di contribuire a chiarire alcuni dei meccanismi sopra citati, mediante lo studio, in vitro ed ex-vivo, del comportamento dei probiotivi quando stabiliscono un contatto con le cellule dell'ospite o con i patogeni. La valutazione della capacità dei probiotici di stimolare la risposta immunitaria, nei modelli animali e nell'uomo, rappresenta uno dei servizi che AAT può mettere a disposizione dei propri clienti, attraverso un'efficiente rete di collaborazioni scientifiche stabilite nel corso degli anni.

L'opportunità di selezionare ceppi batterici come potenziali probiotici, sulla base del profilo immunologico che essi possono stimolare nell'ospite rappresenta un prezioso strumento per orientare eventuali ulteriori usi applicativi dei ceppi stessi.

Per ulteriori informazioni potete consultare le seguenti pubblicazioni scientifiche:

  • Ignazio Castagliuolo, Francesca Galeazzi, Susanna Ferrari, Marina Elli, Deborah Tormen, Paola Brun, Giacomo C. Sturniolo, Andrea Cavaggioni, Lorenzo Morelli, Giorgio Palù (2005). Beneficial effect of Lactobacillus crispatus on experimentally induced colitis in mice: effect of different phenotypes. FEMS Immunol and Med Microbiol 43 (2): 197-204.
  • Sandra Voltan, Ignazio Castagliuolo, Marina Elli, Stefano Longo, Paola Brun, Renata D'Incà, Andrea Porzionato, Veronica Macchi, Giorgio Palù, Giacomo C. Sturniolo, Lorenzo Morelli, Diego Martines (2007) Aggregating phenotype in Lactobacillus crispatus determines intestinal colonization and TLR2 and TLR4 modulation in murine colonic mucosa. Clin Vacc Immunol 14(9):1138-1148.
  • Sandra Voltan, Diego Martines, Marina Elli, Paola Brun, Stefano Longo, Andrea Porzionato, Raffaele DeCaro, Giorgio Palù, Giacomo C. Sturniolo, Lorenzo Morelli, Ignazio Castagliuolo (2008) H2O2 as a signal transducing molecule in Lactobacillus crispatus M247 induced PPAR? activation in the intestinal mucosa. Gastroenterology 135(4):1216-27.
  • Siciliano RA, Cacace G, Mazzeo MF, Morelli L, Elli M, Rossi M, Malorni A. Proteomic investigation of the aggregation phenomenon in Lactobacillus crispatus. Biochim Biophys Acta. 2008 Feb;1784(2):335-42. Epub 2007 Nov 22.