Trapianto di microbiota fecale: uno studio suggerisce che potrebbe avere effetti imprevisti su altre aree dell'apparato digerente

Uno studio internazionale ha messo in guardia dai potenziali rischi di un uso diffuso del trapianto di microbiota fecale senza considerare la regione intestinale raggiunta dai microbi trasferiti. L'esperimento, condotto su topi e campioni di tessuto umano, ha dimostrato che i microbi trapiantati – per lo più microbi anaerobi del colon – colonizzavano l'intestino tenue, vi persistevano per mesi e modificavano questo nuovo ambiente, causando cambiamenti nel metabolismo dell'ospite.

Secondo una ricerca dell'Università di Chicago, il cui studio è pubblicato sulla rivista Cell , questo può avere conseguenze a lungo termine e impreviste, oltre a squilibri nell'ecosistema intestinale dei pazienti. "Penso che sia una sorta di campanello d'allarme per la comunità: forse non dovremmo immettere casualmente microbi dall'intestino crasso in diverse parti dell'intestino che non dovrebbero essere lì", ha affermato Orlando DeLeon, ricercatore post-dottorato e autore principale dello studio, in una dichiarazione.

I trapianti di microbiota fecale sono stati proposti come potenziale trattamento per una varietà di condizioni, dalle malattie infiammatorie intestinali (IBD), all'obesità, al diabete di tipo 2 e all'autismo . Questo processo prevede il trasferimento di microbi dalle feci di una persona sana a una persona malata, nella speranza di ripristinare un sano equilibrio del microbiota intestinale.

Poiché le feci contengono principalmente microbi anaerobi del colon (ovvero, non tollerano l'ossigeno), questo tipo di trapianto può causare alterazioni nell'ecosistema intestinale quando questi batteri colonizzano l'intestino tenue e altre parti del tratto digerente. "Se stiamo progettando terapie efficaci, dobbiamo essere consapevoli dell'importanza di adattare il microbiota regionale ai suoi ambienti appropriati, in modo da offrire maggiori benefici per la salute generale", avverte DeLeon.

La comunità scientifica non è del tutto concorde sui rischi, sebbene sia evidente la mancanza di risposte. Dall'entrata in vigore del nuovo regolamento europeo che stabilisce che il microbiota è una sostanza di origine umana (SOHO), " i meccanismi di verifica della sicurezza biologica delle donazioni e il monitoraggio dei riceventi di trapianto di microbiota sono perfettamente regolamentati ", spiega a SMC Climent Casals-Pascual, responsabile del Dipartimento di Microbiologia dell'Hospital Clínic de Barcelona, ​​professore associato presso l'Università di Barcellona e ricercatore presso ISGlobal Barcelona.

In questo caso, Casals-Pascual si riferisce all'uso del Clostridium difficile , un batterio opportunista che spesso causa gravi sintomi gastrointestinali e infiammazione nei pazienti ospedalizzati trattati con antibiotici. Visto il successo nel trattamento dei pazienti affetti da questo batterio, molti medici hanno espresso interesse nell'utilizzo del trapianto di microbiota fecale per trattare altre patologie digestive.

I ricercatori sanno che la salute del microbioma intestinale può influire su ogni organo e sistema vitale del corpo, quindi l'idea è che sostituire un microbioma intestinale "malato" con uno "sano" potrebbe risolvere il problema in un colpo solo.

Come hanno scoperto i rischi del trapianto fecale?

In esperimenti su topi e studi su campioni di tessuto umano, i ricercatori che hanno condotto il nuovo studio hanno osservato che i microbi anaerobi del colon non solo colonizzavano l'intestino tenue dopo un singolo trapianto, ma vi persistevano anche per mesi. Questi microbi modificavano anche il nuovo ambiente intestinale a proprio vantaggio, "trasformandolo" in modi che portavano a cambiamenti nel metabolismo, nel comportamento e nel bilancio energetico del ricevente.

Perché l'intestino non è semplicemente un ambiente uniforme con lo stesso microbiota, come sottolineano i ricercatori, ma piuttosto è costituito da diverse regioni distinte che sono ecosistemi molto diversi, ciascuno adattato a specifici agenti patogeni in grado di svolgere funzioni vitali per la salute del loro ospite.

"Ci sono microbi lungo tutto il tratto intestinale e noi ne studiamo prevalentemente solo l'ultimo terzo (il colon)", spiega DeLeon, che pone la domanda su cui si basa il suo lavoro: "Come ci si può aspettare che un trapianto di fegato (FMT), con microbi da un terzo del tratto intestinale fino alla fine, possa riparare il resto dell'intestino?"

Per testare gli effetti dei trapianti di microbiota fecale su diverse parti dell'intestino, DeLeon ed Eugene B. Chang, professore di medicina Martin Boyer all'Università di Chicago e autore principale dello studio, e colleghi hanno condotto una serie di esperimenti sui topi . Un gruppo ha ricevuto un trapianto di microbi prelevati dal digiuno, la prima sezione dell'intestino tenue. Un secondo gruppo ha ricevuto un trapianto standard e a un terzo è stato assegnato un trapianto dal cieco, una sezione che collega l'intestino tenue e quello crasso, che contiene un mix di microbi provenienti da entrambi.

I destinatari di trapianti di microbiota fecale vengono in genere trattati inizialmente con antibiotici per eliminare i microbi che vivono nell'intestino, lasciando così spazio libero ai microbi appena trapiantati per insediarsi, sebbene a volte nei posti sbagliati. I test hanno dimostrato che i microbi di ciascuno di questi trapianti hanno colonizzato con successo l'intero tratto intestinale dei topi , non solo le loro nicchie native. Ciò ha creato squilibri intestinali regionali che sono persistiti fino a tre mesi dopo un singolo trapianto.

I microbiomi alterati hanno anche modificato la produzione di metaboliti in ciascuna regione intestinale, il che può avere un impatto sulla salute dell'ospite. I ricercatori hanno osservato cambiamenti nel metabolismo epatico, inclusa l'attività dei geni associati alla funzione immunitaria . Hanno anche osservato differenze nel comportamento alimentare, nell'attività e nel dispendio energetico dei topi dopo i trapianti.

La scoperta più sorprendente è stata che la presenza dei microbi sbagliati nel posto sbagliato ha rimodellato l'identità del tessuto, rendendolo più adatto a loro. DeLeon ha osservato che le discrepanze modificavano l'espressione di geni e proteine ​​nella mucosa intestinale in modi che si avvicinavano di più ai livelli di espressione delle regioni intestinali originali o native dei microbi. "È come se avessero modificato il loro ambiente per adattarsi ", afferma DeLeon.

Quindi trapianto di microbiota fecale: sì o no? Quando e come?

Toni Gabaldón, professore di ricerca presso l'ICREA e responsabile del gruppo di Genomica Comparata presso l'Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB Barcellona) e il Centro di Supercalcolo di Barcellona (BSC-CNS), come riportato da SMC, sottolinea i limiti del lavoro, soprattutto "nella parte relativa ai dati umani, dove il numero di pazienti analizzati è molto ridotto (sette). Le analisi sui modelli murini, invece, sono molto complete e utilizzano tecniche appropriate".

D'altra parte, Gabaldón sottolinea che questo lavoro "ci apre gli occhi su quanto poco sappiamo ancora sull'impatto dei trapianti fecali e propone di esplorare i trapianti combinati da diverse fonti (omnimicrobici). In generale, sono necessarie ulteriori ricerche cliniche e di base per comprendere il vero potenziale terapeutico e i possibili effetti collaterali di un trapianto fecale".

Clàudia Aràjol, medico specialista presso il Servizio di Apparato Digerente e l'Unità per le Malattie Infiammatorie Intestinali del Bellvitge University Hospital, nelle sue valutazioni presso l'SMC, sottolinea che "questo lavoro evidenzia la necessità di continuare ad approfondire la ricerca sugli effetti del trapianto di microbiota in particolare, per quanto riguarda il suo impatto sull'intestino tenue e la sua applicabilità in altri contesti clinici".