Manipolare il microbioma intestinale: il potenziale della cacca Understand article

Tradotto da Valentina Palmieri. Questa potrebbe sembrare una terapia ripugnante, ma non la scartate così presto.

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Feci, cacca, pupù- comunque le vogliate chiamare, l’idea di trasferire quelle di un’altra persona nel vostro corpo certamente vi suonerà disgustosa. Ma a chi soffre di infezione da Clostridium difficile, una malattia intestinale potenzialmente fatale, un trapianto fecale può salvare la vita. Quindi prima di buttar via l’idea considerate le ragioni che si celano dietro questo trattamento: gli escrementi contengono un componente importante- i batteri benefici. La percentuale di successi del trattamento delle infezioni da C. difficile con trapianto fecale è del 90%. Inoltre i ricercatori dell’ European Molecular Biology Laboratoryw1 (EMBL) pensano che un abbinamento accurato tra donatore e paziente potrebbe aumentare i successi del trapianto fecale e allargarne l’applicabilità.

I batteri e il microbioma intestinale

Quando il vostro medico vi prescrive un antibiotico, vi aspettate che il farmaco tratti l’infezione e non che possa causare una nuova malattia. Però così come riesce a uccidere il batterio target, l’antibiotico (specialmente se ad  ampio spettro) distrugge i batteri benefici, causando uno sbilanciamento della complessa comunità di microorganismi nel nostro intestino, noti come microbioma intestinale.

Il C. difficile è presente nel suolo, nell’acqua e nell’aria ed è ospite innocuo dell’intestino di circa 1 adulto sano su 30. Ma quando il normale bilancio dei microbi intestinali è distorto e ci sono meno batteri benefici nell’intestino a controllare la situazione, C. difficile può espandersi velocemente.

Man mano che si moltiplica e cresce nell’intestino, C. difficile produce tossine che causano diarrea. Una volta fuori dal corpo, i batteri possono facilmente infettare altre persone. Questo fa diventare C. difficile un enorme problema ospedaliero e uno dei principali responsabili di infezioni nosocomiali. Altri sintomi comuni sono dolori addominali e febbre; in casi gravi, C. difficile può causare deidratazione, infiammazione intestinale e persino rottura del colon.

Per la maggior parte dei pazienti, l’infezione può essere trattata con un trattamento di antibiotici specifici per C. difficile. Ma in circa in 20% dei casi, i sintomi ritornano, e sono richiesti ulteriori trattamenti. Il trattamento del C. difficile ricorrente sta diventando sempre più difficile, a causa dell’arrivo di nuove specie batteriche resistenti. Una delle opzioni finale per i pazienti che combattono contro il “superbug” è effettuare un trapianto fecale.

Un paziente su cinque con C. difficile ha una ricorrenza dell’infezione.
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Cacca al paziente

Il processo di screening per potenziali campioni di feci è rigoroso: solo il 3% dei donatori volontari alla banca di feci OpenBiome, ad esempio, viene accettatow2.Un trapianto fecale porta con sé il rischio di trasmettere una malattia infettiva, e man mano che il microbioma viene associato ad altre malattie come l’obesità, il diabete e le allergie, è anche possibile che queste patologie vengano trasferite al paziente. In un caso medico, una donna che aveva trattato con successo un’infezione da C. difficile ha riportato un effetto collaterale inaspettato dopo aver subito trapianto fecale da un donatore sovrappeso: è ingrassata rapidamente (Alang & Kelly, 2015). Sebbene il trapianto potrebbe non essere stata l’unica causa, questo caso ha sollevato un dibattito sul ruolo dei batteri intestinali nel metabolismo e nella salute.

Se un campione di feci viene ritenuto accettabile, viene liquefatto e somministrato solitamente tramite colonscopia. La comunità dei microorganismi da un donatore sano, assieme ai loro geni e funzioni metaboliche, può poi resettare il bilancio del microbioma del paziente infetto.

Sebbene la percentuale di successi della cura delle infezioni da C. difficile sia del 90%, l’utilizzo del trapianto fecale è ancora raro- probabilmente a causa della sua natura inusuale e della nostra avversione ad esso. Le nostre feci, così come il sangue o il vomito, possono contenere organismi infettivi, quindi non sorprende che l’uomo sia propenso ad evitarli, figuriamoci ingerirli. L’avvento di regole più ferree ne sta anche limitando l’uso, cosi come l’invasività del trattamento se confrontata con gli antibiotici.

Espansione di una colonia di C. difficile, un batterio sporigeno.
Immagine gentilmente offerta da Wellcome Images (CC BY-NC 4.0)

Una pillola personalizzata

Per migliorare il loro aspetto, i trapianti fecali si stanno distanziando da metodi di terapia invasivi. Al contrario, i pazienti potrebbero ingerire qualcosa di esteticamente più piacevole e maneggevole: una pillola, soprannominata “crapsula”. Uno studio recente condotto da ricercatori EMBL in collaborazione con l’Università di Wageningen e l’Academic Medical Centre, entrambi in Olanda e l’Università di Helsinki, Finlandia, ha anche evidenziato la necessità di un approccio personalizzato (Li et al., 2016).

Invece di vedere quali specie di batteri sono residenti nell’intestino del paziente, la chiave sarebbe quella di andare oltre e verificare quali ceppi di ciascuna specie sono presenti. Lo studio ha dimostrato che nuovi ceppi batterici del donatore sono favoriti nel colonizzare l’intestino del paziente se sono già presenti quelle specie. Simone Li, che ha condotto il lavoro all’EMBL, dice che l’obiettivo è prescrivere un “cocktail batterico personalizzato, invece che una soluzione unica per tutti”. Un abbinamento accurato tra donatore e paziente potrebbe quindi migliorare l’efficacia dei trapianti fecali.

La richiesta di trapianti fecali non si ferma qui. Gli scienziati stanno cercando di determinare se i trapianti potrebbero essere usati per trattare altre malattie comuni legate a un microbioma alterato, incluse allergie, obesità e diabete di tipo II (Bull & Plummer, 2014).Chi può dirlo? Nel futuro, potremmo conservarci tutti campioni di cacca sana per usarla in seguito, e ingoiare pillole congelate dalla nostra banca personale.

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References

Web References

  • w1 – l’EMBL è il principale laboratorio europeo per ricerca di base in biologia molecolare, con il suo quartier generale a Heidelberg, in Germania.
  • w2 – OpenBiome è un’organizzazione no profit dedicata a aumentare l’accesso sicuro al trapianto fecale.

Resources

Author(s)

Hannah Voak è uno degli editori di Science in School. Con una laurea triennale in biologia e un grande entusiasmo per la comunicazione scientifica, si è trasferita in Germania nel 2016 per unirsi all’ European Molecular Biology Laboratory.


Review

Per gli studenti la cacca è un argomento divertente da discutere con gli amici, e l’argomento disgustoso del trapianto fecale è una buona introduzione per destare interesse nella fisiologia e per imparare diversi processi metabolici e fisiologici. Questo articolo non è importante solo nell’abito delle scienze mediche, ma può essere anche usato per fare collegamenti a argomenti come la microbiologia e l’ecologia.


Bartolome Piza, CC. Pedro Poveda, Baleari, Spagna




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