Terza età: Microbiota intestinale e sistema immunitario.

Il microbiota umano è l'insieme di microrganismi che si trovano nel tubo digerente dell'uomo e costituisce l’ecosistema più concentrato a tutt’oggi noto.

Per la maggior parte delle persone, invecchiare significa soffrire di vari acciacchi, muscoloscheletrici e gastrointestinali in particolare, inoltre alterazioni più o meno importanti a carico del tratto gastro intestinale con il danneggiamento della barriera mucosale intestinale, i cambiamenti di composizione batterica e le alterazioni nell’espressione di svariati geni implicati nella regolazione immunitaria.
Sono questi i punti chiave da approfondire, riscontrati dallo studio condotto da Bruno Sovran e colleghi del Top Institute Food and Nutrition olandese e oggetto pubblicazione su Scientific Reports.

Con il passare degli anni, i processi metabolici, di difesa e/o riparazione cellulare diventano sempre meno efficienti. A questo si aggiunge un declino nell’attività del sistema immunitario, innato e adattativo. Vi è inoltre aumentata vulnerabilità a infezioni o all’instaurarsi di processi infiammatori, autoimmuni ecc. Tra questi, i disordini del tratto gastrointestinale rappresentano la tipologia di disturbi più comune tra gli anziani. Come questi siano meccanicamente correlati all’invecchiamento rimane tuttavia ancora da chiarire.

Per farlo, i ricercatori hanno osservato i cambiamenti di microbiota intestinale e di espressione genica confrontando molteplici parametri età-correlati in modelli murini giovani (10 settimane di vita) e anziani (19 mesi). Di seguito i principali risultati emersi da analisi istologiche e fecali.

ETA’ E CAMBIAMENTI DI STRUTTURA INTESTINALE
Dall’analisi istologica dei tessuti intestinali dei due gruppi si è visto che, rispetto ai giovani, nei topi anziani: la lunghezza dei villi è significativamente maggiore.
Le cellule di Paneth, regolatrici di permeabilità intestinale, sono meno presenti, si ha un aumento di cellule in apoptosi nella parte superiore delle cripte del colon non supportato da proliferazione cellulare. Non si osserva, però, un evidente decremento totale delle cellule globose in loco (minore quindi la vitalità). Di contro, nell’ileo cala anche la conta totale soprattutto a livello del colon, lo strato di muco secreto è più sottile o, in alcuni casi, del tutto assente. Ciò determina inevitabilmente una maggiore permeabilità all’infiltrazione batterica. Si osserva una maggiore espressione di strutture del tessuto singolo linfoide intestinale (SILT)

INVECCHIAMENTO E RISPOSTA IMMUNITARIA
Per approfondire i potenziali meccanismi e le vie metaboliche modulate a loro volta dalla disfunzione della barriera intestinale dimostrata con l’avanzare dell’età, all’esame istologico è seguito quello genomico ottenuto applicando tecniche di trascrittomica.

Sono 1503 i geni risultati differentemente espressi tra i topi giovani e gli anziani, 759 sovra- e 744 sotto-regolati. Tra questi: i geni codificanti per agenti immunitari quali PRRs (Pattern Recognition Receptors), citochine, chemochine, immunoglobuline, (poli) peptidi antimicrobici, CD3, CD4, CD8 o Treg sono risultati sotto-regolati nel colon dei topi anziani.
Nell’ileo, sempre i topi anziani hanno presentato una notevole sotto-espressione dei processi correlati all’immunità adattiva, inclusi i pathway di segnalazione per CTLA4, linfociti T, natural killer, CD28, T helper o della proteina antimicrobica angiogenina 4

INVECCHIAMENTO E MICROBIOTA
I ricercatori si sono concentrati sui batteri direttamente coinvolti nell’alterazione genetica osservata nel colon dei topi anziani.

Applicando analisi di correlazione e di integrazione multivariata, è stato possibile identificare 3 distinti cluster batterici (A,B,D) associati, positivamente o negativamente, con 4 cluster di geni (1,2,4,5 composti da circa 100 geni ciascuno). La correlazione più forte è emersa tra i cluster D e 5, relativamente più debole anche con il 2.

I batteri del cluster D hanno infatti registrato un aumento di abbondanza relativa in topi di 15 e 19 mesi di vita, mostrando inoltre una correlazione negativa con i geni immunitari coinvolti nell’apoptosi e differentemente espressi nei topi anziani rispetto a quelli giovani.

L’invecchiamento comporta mutamenti nella struttura dell’intestino, nella componente batterica che lo colonizza e, di conseguenza, anche a livello immunitario. Capire la successione temporale degli eventi, nonché la loro entità, potrà essere un valido aiuto per impostare strategie di prevenzione e cura per disturbi correlati all’età, gastrointestinali e non solo.

FONTE
Age-associated Impairment of the Mucus Barrier Function is Associated with Profound Changes in Microbiota and Immunity
Bruno Sovran, Floor Hugenholtz, Marlies Elderman, Adriaan A. Van Beek, Katrine Graversen, Myrte Huijskes, Mark V. Boekschoten, Huub F. J. Savelkoul, Paul De Vos, Jan Dekker & Jerry M. Wells
Scientific Reports volume 9, Article number: 1437 (2019)

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