I cambiamenti nel microbioma intestinale nello studio longitudinale dei neonati precedono l'insorgenza della malattia celiaca

microbioma intestinale

Implementando un approccio prospettico a lungo termine allo sviluppo della malattia celiaca, un gruppo collaborativo di ricercatori ha identificato sostanziali cambiamenti microbici nell'intestino dei neonati a rischio prima dell'insorgenza della malattia. Utilizzando tecniche avanzate di sequenziamento genomico, i ricercatori del MassGeneral Hospital for Children (MGHfC), insieme a colleghi di istituzioni italiane e dell'Università del Maryland, College Park, hanno scoperto alterazioni precliniche distinte in diverse specie, percorsi e metaboliti nei bambini che hanno sviluppato la malattia celiaca rispetto a bambini a rischio che non hanno sviluppato la malattia celiaca.

Nell'ambito dello studio MGHfC Celiac Disease, Genomic, Microbiome and Metabolomic (CDGEMM), i ricercatori hanno identificato cambiamenti nei microbiomi intestinali (raccolta di microrganismi) e nei metabolomi (componenti molecolari di cellule e tessuti) dei neonati che si sono verificati mesi prima dell'insorgenza della malattia celiaca. I cambiamenti includono una "maggiore abbondanza di specie pro-infiammatorie e una diminuzione dell'abbondanza di specie protettive e antinfiammatorie in vari momenti precedenti l'insorgenza della malattia", secondo l'articolo del gruppo pubblicato nel Atti della National Academy of Sciences.

"In questo studio di prova, abbiamo confrontato il microbioma intestinale di 10 bambini che hanno continuato a sviluppare la celiachia con il microbioma intestinale di 10 bambini che non hanno sviluppato la condizione autoimmune", afferma Maureen Leonard, MD, autore principale e direttore clinico del Centro per la ricerca e il trattamento della celiachia presso MGHfC. “Abbiamo riscontrato cambiamenti significativi nei microbi, nei percorsi e nei metaboliti intestinali già 18 mesi prima dell'insorgenza della malattia. È stato molto prima di quanto ci aspettassimo", aggiunge Leonard.

In CDGEMM, ricercatori in Italia, Spagna e Stati Uniti stanno studiando 500 neonati geneticamente a rischio dalla nascita fino all'età di dieci anni, consentendo loro di monitorare i cambiamenti nel microbiota intestinale prima che si sviluppi la celiachia. I ricercatori del CDGEMM hanno raccolto ampi campioni di sangue e feci e voluminosi dati ambientali su ciascun partecipante dal 2014. In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato l'analisi metagenomica che ha permesso loro di collegare la composizione microbica con la funzione, evidenziando i cambiamenti nei percorsi associati all'aumento dei processi infiammatori o alla riduzione infiammazione. "Questo studio dimostra la potenza del sequenziamento di nuova generazione abbinato alla bioinformatica per rilevare questi importanti cambiamenti", afferma la coautrice Rita Colwell, Ph.D., dell'Institute of Advanced Computer Studies, University of Maryland, College Park.

"Avevamo bisogno di uno studio longitudinale di coorte di nascita di questi neonati a rischio per spostare la ricerca sul microbioma dalle osservazioni associative a studi più causali", afferma l'autore senior Alessio Fasano, MD, direttore del Centro per la ricerca e il trattamento della celiachia presso MGHfC. "Questo approccio ci aiuterà a sviluppare nuove strategie per la diagnosi e il trattamento di una varietà di condizioni in cui il microbioma potrebbe svolgere un ruolo patogeno", aggiunge Fasano.

Egli suggerisce che questi risultati, se confermati da set di dati più ampi, possono rappresentare bersagli terapeutici specifici per l'intercettazione della malattia e la possibile prevenzione dell'insorgenza della malattia celiaca attraverso la manipolazione del microbioma durante la fase preclinica. "Con questi risultati, prevediamo che saremo in grado di distinguere chi rimarrà sano e chi svilupperà la celiachia mesi prima dell'insorgenza della malattia", aggiunge Fasano.