Allergie alimentari: il ruolo dei batteri intestinali

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L’allergia alimentare (FA, Food Allergy) è uno dei più comuni disturbi in età pediatrica ed è considerato un problema di salute globale, in particolare nel mondo industrializzato. Durante gli ultimi due decenni si è registrato un drammatico aumento nella prevalenza delle allergie alimentari. Allo stesso sembra aumentata la gravità delle manifestazioni cliniche ed il rischio di persistenza anche in età adulta. Questo trend ingravescente ha portato ad un aumento delle visite mediche, dei ricoveri ospedalieri e dei trattamenti con un conseguente aumento dei costi sia per le famiglie che per il Sistema Sanitario Nazionale.

Fin qui più di 170 alimenti sono stati identificati come fattori scatenanti delle allergie alimentari. Tra questi vanno citati noci, uova, arachidi, pesce, frutta a guscio, latte, frumento, soia e semi.

È ormai accertato che la comparsa delle allergie alimentari derivi dalle interazioni epigenoma-genoma-ambiente e dalla disfunzione del sistema immunitario che finisce con il reagire contro allergeni assolutamente innocui.

Tra i fattori di rischio, oltre al sesso maschile, all’etnia (maggiore prevalenza tra i bambini asiatici e afroamericani) e alla genetica (rischio familiare, antigene leucocitario umano HLA e geni specifici) vanno considerati la modalità di venuta al mondo (parto spontaneo versus parto cesareo), la tipologia di allattamento (in formula o al seno), l’uso di antibiotici o di inibitori dell’acidità gastrica, l’uso di agenti antisettici, l’ambiente (rurale o urbano), la dieta (natural diet versus western diet), il consumo di latte non pastorizzato o di alimenti latto-fermentati, l’esposizione agli animali domestici.

Negli ultimi tempi, inoltre, si sta studiando la correlazione tra comparsa delle allergie alimentari e microbioma.

Microbiota, T-reg e allergie

I linfociti  T-reg (capaci di modulare la reattività del Sistema Immunitario) tendono a diminuire nei topi trattati con antibiotici o nei topi gnotobiotici o germ-free (si tratta di topi sterili perché fatti nascere con parto cesareo ed allevati in ambiente sterile). Ebbene, questi topi risultano più predisposti allo sviluppo di allergie. Evidentemente uno dei compiti dei batteri intestinali è quello di “istruire” il Sistema Immunitario evitando che questo possa reagire contro gli allergeni alimentari.  Non deve essere un caso se la somministrazione a questi topini di Clostridi o di acidi grassi a catena corta (SCFA, Short Chain Fatty Acids) è capace di indurre un aumento del numero di cellule T-reg e contribuisce a ridurre le manifestazioni allergiche.  A scopo di ricerca si è pensato anche di creare un “modello umanizzato” di topi attraverso l’inoculo del microbiota derivato da feci umane provenienti da soggetti non allergici. Anche in questo caso si è assistito ad un aumento delle cellule T-reg e ad una riduzione dei sintomi tipici delle allergie.

Caratteristiche del microbiota intestinale associato ad allergie alimentari

Con riferimento alla relazione tra microbiota e allergie alimentari sappiamo che:

  1. la disbiosi precede sempre l’insorgenza dell’allergia alimentare;
  2. la struttura della comunità microbica nelle prime fasi della vita, in particolare nei primi 6 mesi, ha una grande rilevanza nello sviluppo dell’allergia alimentare;
  3. nessun taxa specifico può essere associato in maniera univoca all’insorgenza delle allergie alimentari;
  4. la disbiosi può influenzare non solo l’insorgenza ma anche il decorso dell’allergia alimentare.

L’importanza dell’asse Diet-Gut mycrobiota

I progressi nella metagenomica e nella metabolomica hanno portato ad affermare che dieta e microbioma intestinale sono modulatori chiave nella maturazione del Sistema Immunitario.  Un recente studio suggerisce che una dieta sana con alti livelli di frutta, di verdura e di alimenti minimamente processati sia capace di ridurre l’insorgenza di allergie alimentari fino all’età di 24 mesi.  La dieta mediterranea (MD, Mediterranean Diet) è  caratterizzata da un elevato consumo di cereali, legumi, frutta, verdura, olio d’oliva e noci, da un consumo moderato di vino rosso, pollame e pesce e da un ridotto apporto di carne rossa e dolci. La MD, quando adottata durante la gravidanza,  ha  un ruolo protettivo nei confronti della malattia allergica dei bambini. Questi effetti potrebbero derivare dall’assunzione di carboidrati non digeribili (fibre alimentari), dall’abbondanza di omega 3, dagli alti livelli di polifenoli e di altri antiossidanti. I carboidrati non digeribili rappresentano la fonte primaria di nutrienti per i batteri intestinali. La loro fermentazione porta alla produzione di SCFAs (acetato, propionato, butirrato e valerato). È stato dimostrato che la ridotta disponibilità di fibre alimentari porta ad un aumento dei batteri che degradano la mucina. L’aderenza alla Dieta Mediterranea è stata associata ad un aumento dei livelli dei  Prevotella e di altri Firmicutes e della produzione di SCFAs. I meccanismi immunomodulatori regolati dagli SCFAs rappresentano una delle connessioni più forti tra dieta, microbioma intestinale e malattie allergiche.

I batteri che producono SCFAs includono Faecalibacterium prausnitzii ed Eubacterium rettale, mentre Roseburia è un efficiente produttore di butirrato. Gli SCFAs sono la principale fonte di energia per i colonociti (le cellule che rivestono il colon), influenzano la sintesi di diverse proteine ​​non immuni (giunzioni serrate, mucine) e modulano la proliferazione delle cellule immunitarie (macrofagi, neutrofili, cellule dendritiche, cellule T e B) coinvolte nel meccanismo della tolleranza.

Ulteriori potenziali meccanismi attraverso i quali la dieta potrebbe esercitare effetti anti-allergici nell’intestino sono legati alla produzione di metaboliti immunoregolatori che interagiscono con le cellule immunitarie dell’ospite per promuovere la non-risposta ai potenziali antigeni presenti nel lume intestinale. Il triptofano è un amminoacido essenziale, che non può essere sintetizzato in modo indipendente dagli esseri umani; quindi, deve essere ingerito attraverso la dieta. Una porzione di triptofano è utilizzata per sintetizzare le proteine ​​e l’altra parte viene catabolizzata per produrre una varietà di composti bioattivi, come la chinurenina (Kyn), la serotonina e la melatonina. Il triptofano assorbito dagli enterociti attiva direttamente la via mTOR interagendo con i recettori intracellulari del triptofano. mTOR è noto per svolgere un ruolo importante nel link tra metabolismo e Sistema Immunitario.

Ruolo terapeutico dei probiotici

La tolleranza immunitaria è un obiettivo terapeutico importante nel trattamento delle allergie alimentari. L’evidenza scientifica dimostra che i probiotici (definiti come microrganismi vivi che, quando ingeriti in quantità adeguate, conferiscono un effetto benefico sull’ospite) potrebbero agire a diversi livelli nell’indurre tolleranza immunitaria: modulazione della composizione e della funzione del microbiota intestinale (con conseguente aumento della produzione di butirrato) e modulazione dei meccanismi non immunitari (permeabilità intestinale e spessore del muco).

La somministrazione orale di VSL # 3 (una miscela di Streptococcus thermophilus BT01, B. breve BB02, B. longum BL03, B. infantis BI04, L. acidophilus BA05, L. plantarum BP06, L. paracasei BP07, L. delbrueckii subsp. Bulgaricus BD08) a topi sensibilizzati riduce significativamente le risposte immunitarie Th2 e protegge da reazioni anafilattiche come è stato possibile verificare in un modello murino di allergia alimentare.

Allergia alimentare, cosa fare?

Attualmente l’approccio più studiato nel trattamento dell’allergia alimentare persistente è basato sul concetto che ripetute esposizioni orali/intestinali agli antigeni possa portare gradualmente alla tolleranza. Faccio riferimento ad uno studio randomizzato controllato con doppio cieco verso placebo condotto su 62 bambini con allergia alle arachidi. Una parte della popolazione pediatrica indagata è stata trattata con  la Immunoterapia Orale (OIT) che consiste nella somministrazione graduale e progressiva di un alimento, partendo da piccole dosi e cercando di arrivare a una quantità di cibo predeterminata oppure alla dose massima tollerata dal paziente. L’altra parte è stata trattata con una dose fissa di probiotici insieme più Immunoterapia Orale o placebo una volta al giorno per 18 mesi. Nell’8,1% dei bambini trattati contemporaneamente con OIT e probiotici si è avuta la persistente mancanza di risposta all’allergene, la ridotta reattività del test cutaneo cutaneo, la diminuzione delle IgE specifiche per le arachidi. Sono necessari ulteriori studi per validare questo tipo di approccio che appare comunque promettente.

In conclusione…

Ci stiamo avvicinando a una nuova era in cui sarà possibile regolare la funzione del Sistema Immunitario attraverso l’intervento dietetico, attraverso i microbi intestinali e i loro metaboliti.

 

 

 

 

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