La composizione dei batteri intestinali è fondamentale alla capacità del sistema immunitario di rigenerare globuli bianchi dopo trattamenti come trapianti di cellule staminali o chemioterapia
I globuli bianchi, o granulociti, sono cellule che fanno parte del sistema immunitario innato. Il tipo più comune di granulociti è il neutrofilo, un fagocita che distrugge i microbi nel corpo.
Una bassa conta dei neutrofili nel sangue prende il nome di neutropenia; questa condizione è comunemente osservata nei casi di leucemia o in seguito a trattamenti di chemioterapia. È noto che la neutropenia porta a casi dà il via alla granulopoiesi, il processo di formazione dei granulociti. Meno chiaro è il meccanismo che dà il via a questa produzione.
Un team di ricercatori guidato dal professore associato Daigo Hashimoto e dal professor Takanori Teshima della Facoltà di Medicina dell’Università di Hokkaido ha scoperto, in modelli murini, che il microbioma intestinale svolge un ruolo fondamentale nel guidare la granulopoiesi. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Il processo di crescita della granulopoiesi al di sopra di un livello omeostatico può essere suddiviso in granulopoiesi di emergenza, guidata dalla presenza di batteri, e granulopoiesi reattiva, in cui la granulopoiesi cresce in assenza di infezioni microbiche attive. La granulopoiesi reattiva si verifica in seguito a neutropenia causata dal trapianto di cellule staminali ematopoietiche (SCT) o da terapie chemioterapiche contro il cancro.
I ricercatori hanno cercato di capire i meccanismi che conducono dalla neutropenia alla granulopoiesi reattiva in questi due scenari.
Per ottenere i risultati desiderati, il team ha indotto una prolungata neutropenia in modelli murini e studiato i livelli di citochine, molecole di segnalazione cellulare, note per essere associate alla granulopoiesi. Hanno scoperto alti livelli di due citochine in particolare: il fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF) e l’interleuchina 17A (IL-17A). Hanno dimostrato che IL-17A era fondamentale per il recupero dei neutrofili. Hanno confermato che le cellule T sono la fonte primaria di IL-17A.
In virtù di studi precedenti secondo cui il microbioma intestinale e l’ematopoiesi del midollo osseo sono correlati, i ricercatori hanno ipotizzato che il microbioma intestinale potesse avere un’influenza sulla granulopoiesi.
Hanno quindi scoperto che il microbioma intestinale sovraregola la granulopoiesi reattiva attraverso l’IL-17A secreta dalle cellule T e hanno anche scoperto che la neutropenia prolungata altera il microbioma intestinale. Secondo i dati raccolti, proprio questo cambiamento nella composizione del microbioma avrebbe portato a miglioramenti nella granulopoiesi reattiva.
Questo studio ha dimostrato come i cambiamenti nel microbioma intestinale influiscono i livelli di globuli bianchi presenti nel sangue.
La squadra proseguirà le proprie ricerche non solo per confermare la stessa relazione negli esseri umani, ma anche per studiare lo sviluppo di nuovi antibiotici che non danneggino i batteri benefici per la granulopoiesi.
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