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SOS microbiota: dai troppi antibiotici al rischio di malattie infiammatorie

L'abuso di antibiotici altera il sistema intestinale. Sul banco degli imputati, terapie antibiotiche ad ampio spettro come vancomicina e streptomicina che alterano sensibilmente le funzioni del sistema immunitario. È quanto emerge da uno studio condotto dal gruppo di ricercatori del Dipartimento di Oncologia Sperimentale dell’Istituto Europeo di Oncologia (IEO) di Milano che, coordinati da Federica Facciotti e Francesco Strati, hanno studiato su modelli sperimentali l’effetto di alcune terapie antibiotiche ad ampio spettro. I risultati dell’indagine, pubblicati sulla rivista Microbiome, mostrano che alcune terapie antibiotiche aumentano il rischio di sviluppare malattie infiammatorie oltre a diminuire l'efficacia delle terapie anticancro. Miliardi di batteri, virus, funghi, archeobatteri e protozoi abitano il nostro apparato digerente. Tuttavia, gli antibiotici colpiscono senza distinzione tra nemici e amici, tutti i microrganismi. Premesso che il microbiota intestinale gioca un ruolo centrale nella fisiologia dell'ospite e in diversi meccanismi patologici nell'uomo, gli antibiotici influenzano questo sistema compromettendo la composizione e le funzioni del microbiota intestinale inducendo effetti dannosi anche a lungo termine sull'ospite. Studi recenti, infatti, suggeriscono che l'efficacia di diverse terapie cliniche dipende dall'azione del microbiota intestinale. Nella ricerca in questione, è stata indagata la capacità d'azione dei diversi trattamenti antibiotici di influenzare il microbiota intestinale nel controllo dell'infiammazione intestinale al trapianto di microbiota fecale in un modello sperimentale di colite e in esperimenti ex vivo con biopsie intestinali umane.

DISBIOSI e INFIAMMAZIONE INTESTINALE, scopri le vere cause


Utilizzati per combattere gli agenti patogeni, gli antibiotici, non limitano la loro azione distruttiva esclusivamente ai batteri patogeni a cui sono destinati, ma la estendono indiscriminatamente ai microbi cosiddetti "buoni", fra cui quelli che risiedono nel nostro intestino e che formano il microbiota. Infatti, danneggiando la biodiversità del microbiota, gli antibiotici compromettono l'equilibrio, conosciuto come omeostasi, tra il microbiota e il sistema immunitario, diminuendo di fatto la capacità del colon di monitorare gli stati infiammatori o di resistere all'invasione di nuovi batteri patogeni. Inoltre, l'alterazione del microbiota, nota come disbiosi, a opera degli antibiotici compromette infatti la normale funzionalità dei linfociti T nella mucosa intestinale e delle cellule iNKT (Invariant Natural Killer T) particolarmente sensibili, queste ultime, alla composizione del microbiota intestinale. Il microbiota intestinale umano svolge un ruolo cruciale nel mantenimento dell'integrità del tratto gastrointestinale, dell'omeostasi del sistema immunitario e del metabolismo energetico dell'ospite. Le alterazioni di questa rete possono portare ad anomalie patologiche e infiammazioni. Tuttavia, gli antibiotici, oltre ai patogeni, influenzano anche la crescita di microbi benefici, compresi quelli che risiedono nell'intestino. Riducendo così la diversità del microbiota, gli antibiotici compromettono le interazioni ospite-microbi, l'omeostasi del sistema immunitario e anche la resistenza alla colonizzazione verso i batteri patogeni in arrivo. In sintesi, dall’indagine emerge che diversi regimi antibiotici influenzano la capacità del microbiota intestinale di controllare l'infiammazione intestinale nella colite sperimentale alterando la struttura della comunità microbica e i metaboliti derivati dal microbiota.

Mettono ko il sistema immunitario

Dalla malattia di Crohn alla rettocolite ulcerosa, le patologie che aumentano il rischio di sviluppare tumori del colon. Forti evidenze epidemiologiche collegano l'uso di antibiotici con un aumentato rischio di condizioni infiammatorie come l'IBD, indicando un ruolo importante per il microbiota intestinale nella modulazione dell'immunità intestinale.


La nostra scoperta – spiega Facciotti - ha un grande valore clinico per la prevenzione e la cura di malattie importanti come le malattie infiammatorie croniche intestinali quali la malattia di Crohn e la rettocolite ulcerosa, che, oltre ad avere di per sé un impatto negativo sulla qualità di vita, sono collegati ad un aumentato rischio individuale di sviluppare tumori del colon. I dati epidemiologici hanno già evidenziato il legame fra l'uso di antibiotici ad ampio spettro e rischio aumentato di sviluppare funzioni aberranti del sistema immunitario. Noi abbiamo approfondito il perché e lo abbiamo dimostrato in modelli sperimentali di malattia. In sintesi la terapia antibiotica infrange i meccanismi di compensazione fra microbiota e sistema immunitario, privando l'organismo delle più efficaci barriere naturali contro diverse patologie dell'apparato digerente, incluso il cancro al colon.

DISBIOSI INTESTINALE e correlazione con le patologie autoimmuni

Ognuno di questi antibiotici poi, agisce e influenza in modo diverso il microbiota intestinale. La disbiosi indotta da antibiotici promuove anche disfunzioni sostenute dai linfociti T e una maggiore suscettibilità all'infiammazione e alle infezioni interferendo con la regolazione microbiota-dipendente dell'immunità intestinale innata.


Gli antibiotici - continua Strati - hanno diversi meccanismi di azione e per questo possono alterare diversamente il microbiota in seguito al loro utilizzo. Abbiamo scoperto che l'uso di vancomicina e streptomicina modifica il microbiota al punto da favorire l'aumento di microorganismi con caratteristiche pro-infiammatorie, compromettendo la corretta funzionalità del sistema immunitario. L'uso di metronidazolo, invece, ha mantenuto la capacità del sistema immunitario di controllare l'infiammazione intestinale favorendo l'espansione di specie microbiche con proprietà anti-infiammatorie, nonostante il suo uso abbia comunque alterato la composizione del microbiota intestinale.

Tra i tanti effetti negativi, quello sulle terapie oncologiche:

Negli ultimi anni - aggiunge Facciotti - si è capito che l'alterazione del microbiota intestinale a causa dell'utilizzo degli antibiotici rende le terapie anticancro meno efficaci proprio perché indebolisce le funzioni del sistema immunitario, che sono invece fondamentali nel successo delle terapie oncologiche. In questo momento in laboratorio stiamo studiando come le alterazioni del microbiota in pazienti di cancro al colon contribuiscano a rendere difettivo il sistema immunitario e quindi diminuire la capacità dei pazienti di combattere efficacemente i tumori del colon-retto. Il nostro prossimo passo è quindi quello di trovare dei sistemi per riportare il microbiota alterato ad uno stato di normalità ad esempio attraverso la dieta o con la somministrazione di batteri 'buoni', in modo da sostenere le funzioni anti-tumorali del sistema immunitario.

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Per approfondimenti:

AGI "L'abuso di antibiotici altera il sistema intestinale"

La Repubblica "Antibiotici, l’uso eccessivo altera il microbioma e aumenta il rischio di tumore al colon"

Microbiome "Antibiotic-associated dysbiosis affects the ability of the gut microbiota to control intestinal inflammation upon fecal microbiota transplantation in experimental colitis models"

Nurse Times "Scoperta IEO: troppi antibiotici possono alterare il sistema immunitario intestinale"

Ministero della Salute "Rapporto sull'uso di antibiotici"

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