Bambino e Microbiota
Microbioma e malattie infiammatorie croniche del bambino
Le malattie infiammatorie croniche intestinali (MICI) rappresentano un gruppo di condizioni croniche a carattere flogistico che colpiscono principalmente il tratto gastrointestinale. [cfr. 1]
Prof.ssa Annamaria Staiano
Presidente della Società Italiana di Pediatria dal 2021 - Professore Ordinario di Pediatria presso l’Università degli Studi di Napoli “Federico II”.
Classicamente vengono distinte in tre forme: malattia di Crohn, rettocolite ulcerosa e MICI non classificata, e più comunemente esordiscono durante l’adolescenza e nella giovane età adulta. [cfr. 1] L’eziopatogenesi delle MICI non è ancora del tutto definita, ma è stata ipotizzata una eziologia multifattoriale caratterizzata da una interazione negativa genoma-ambiente. [cfr. 1]Sono state riscontrate alterazioni nei geni che codificano per molecole che regolano il sistema immunitario, la barriera intestinale e la risposta ai patogeni e numerose evidenze scientifiche hanno attribuito un ruolo fondamentale dell’interazione genetica microbioma intestinale-sistema immunitario nello sviluppo di tali condizioni.[cfr. 1] Alterazioni del microbioma intestinale influenzano sia l’esordio che la progressione delle MICI, dimostrata dall’evidenza di una ridotta diversità microbica nell’intestino di pazienti pediatrici affetti. [cfr. 2]
È stato ipotizzato il ruolo di diversi batteri nella patogenesi di queste condizioni, tra cui S. enterica, Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica e V. cholerae, per la loro capacità di degradare la mucina, che rappresenta un importante marcatore di integrità della barriera intestinale [cfr. 1 – 2]. Alcuni studi hanno osservato modifiche nelle specie di Bacteroides spp, maggiormente frequenti in pazienti con malattia di Crohn rispetto a quelli con rettocolite ulcerosa.[cfr. 3]
Inoltre, è stata osservata una riduzione di Clostridium spp. e Faecalibacterium prausnitzii, batteri in grado di sintetizzare acidi grassi a corta catena (SCFAs), in pazienti affetti da MICI. [cfr. 4] Di recente è stato evidenziato un ruolo del microbioma intstinale sulla regolazione genica (profilo trascrittomico) dell’ospite in pazienti affetti da MICI.[cfr. 5]
Microbioma e disordini funzionali gastrointestinali del bambino
I disordini funzionali gastrointestinali (FGIDs) tra cui la sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e la dispepsia funzionale (FD), sono condizioni comuni nella pratica clinica con una prevalenza in alcune popolazioni sino al 40%. [cfr. 6] Diverse evidenze suggeriscono che uno stato di disbiosi potrebbe alterare il transito intestinale e la sensibilità viscerale. Allo stesso modo, un transito intestinale irregolare, caratteristico dei FGIDs, potrebbe modificare l’organizzazione spaziale e la proporzione del microbioma, creando un microambiente luminale per la crescita di specifici taxa batterici o influenzando la colonizzazione batterica. [cfr. 7]
Un recente studio ha evidenziato che i pazienti con IBS presentano livelli più elevati di batteri del genere Enterobacter e livelli più bassi di batteri dei generi Bifidobacterium e Lactobacillus rispetto ai controlli sani. [cfr. 7] Differenze nella composizione del microbioma inoltre sono stati evidenziate anche tra le varie forme di IBS. In particolare, è stata dimostrata l’abbondanza relativa della specie Methanobravibacter smithii in campioni fecali di pazienti con stipsi funzionale e IBS con predominante stipsi (IBS-C). [cfr. 8] L’importanza del rapporto microbioma-FGIDs e le alterazioni specifiche per ciascuna forma di IBS sono stati dimostrati anche in studi su modelli animali. Topi germ-free (GF) colonizzati con campioni fecali di pazienti con IBS con predominanza di diarrea (IBS-D) presentavano un transito intestinale accelerato, alterata funzione della barriera intestinale, disfunzione immunitaria intestinale e aumento livelli di ansia rispetto a quelli colonizzati con campioni fecali di controlli sani. Viceversa, topi GF colonizzati con campioni fecali di pazienti con IBS-C presentavano un transito intestinale rallentato, serotonina diminuita, ridotta abbondanza di Firmicutes e concomitante aumento di Bacteroidetes. [cfr. 8]
Una significativa riduzione di generi anaerobici, quali Veillonella, Prevotella, and Actinomyces è stata osservata in biopsie duodenali di pazienti con FD rispetto a controlli sani. [cfr. 8]
Anche i metaboliti del microbioma intestinale come gli SCFAs hanno un ruolo nel regolare la motilità del tratto gastrointestinale e l’integrità della barriera intestinale. Livelli ridotti di butirrato e di propionato sono stati osservati in pazienti affetti da IBS-C. [cfr. 9]
Microbiota e MICI
Prof. Annamaria Staiano
Ruolo del Microbiota nello sviluppo dei disordini funzionali gastrointestinali
Prof. Annamaria staiano
Riferimenti Bibliografici
- van Rheenen PF, Aloi M, Assa A, Bronsky J, Escher JC, Fagerberg UL, et. al. The Medical Management of Paediatric Crohn’s Disease: an ECCO-ESPGHAN Guideline Update. J Crohns Colitis. 2020 Oct 7:jjaa161. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjaa161. Epub ahead of print. PMID: 33026087.
- Zhuang X, Liu C, Zhan S, Tian Z, Li N, Mao R, Zeng Z, Chen M. Gut Microbiota Profile in Pediatric Patients With Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review. Front Pediatr. 2021;9:626232.
- Clooney AG, Eckenberger J, Laserna-Mendieta E, Sexton KA, Bernstein MT, Vagianos K, et al. Ranking Microbiome Variance in Inflammatory Bowel Disease: A Large Longitudinal Intercontinental Study. Gut. 2021;70(3):499–510
- Liu S, Zhao W, Lan P, Mou X. The microbiome in inflammatory bowel diseases: from pathogenesis to therapy. Protein Cell. 2021;12(5):331-345
- Sambhawa Priya, Michael B. Burns, Tonya Ward, Ruben A. et. al Shared and disease-specific host gene-microbiome interactions across human diseases. bioRxiv 2021.03.29.437589; doi: https://doi.org/10.1101/2021.03.29.437589
- Sperber AD, Bangdiwala SI, Drossman DA et al. Worldwide prevalence and burden of functional gastrointestinal disorders, results of Rome Foundation Global Study. Gastroenterology. 2021;160: 99–114 e3
- Wang L, Alammar N, Singh R et al. Gut microbial dysbiosis in the irritable bowel syndrome: a systematic review and meta-analysis of case-control studies. J Acad Nutr Diet. 2020;120:565–86
- Wei L, Singh R, Ro S, Ghoshal UC. Gut microbiota dysbiosis in functional gastrointestinal disorders: Underpinning the symptoms and pathophysiology. JGH Open. 2021;5(9):976-987
- Sun Q, Jia Q, Song L, Duan L. Alterations in fecal short-chain fatty acids in patients with irritable bowel syndrome: A systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2019;98:e14513