Covid-19 e microbiota polmonare

Spillover significa “salto interspecifico”, il momento in cui un patogeno passa da una specie ospite ad un’altra, ad esempio da un animale all’uomo. Si pensa che proprio questo fenomeno sia alla base dell’origine del nuovo coronavirus. Si tratta di un virus a RNA a singola elica appartenente alla famiglia dei Coronavirideae. Come abbiamo sentito dire in questi mesi la porta di ingresso del virus è il recettore ACE-2.

I virus appartenenti a questa famiglia hanno un  tropismo elettivo per gli epiteli dell’apparato respiratorio e digerente. I virus sono entità biologiche primordiali formate da un acido nucleico (RNA o DNA) racchiuso da una struttura proteica (il capside). I virus devono replicarsi ma non hanno nessuna marchingegno intracellulare che gli consenta di farlo. Per questo si comportano come dei veri e propri parassiti e una volta penetrati nella cellula ospite utilizzano le sue risorse per moltiplicarsi.

Il capside del virus CoV2 è circondato da strutture proteiche che al microscopio elettronico hanno l’aspetto a corona per la presenza di protuberanze chiamate spikes. Sono proprio gli spikes che svolgono importanti funzioni nella fusione con la membrana cellulare permettendo così al virus di penetrare nella cellula. Gli spikes di SARS-CoV2 assomigliano al ligando del recettore ACE-2. In altre parole il virus inganna la cellula fingendosi ciò che non è.

Quando per effetto dello spillover nasce un nuovo virus, il nostro Sistema Immunitario deve imparare a difendersi. I virus respiratori agiscono inducendo una manifestazione clinica che è funzionale alla loro diffusione: tosse, secrezioni nasali e starnuti sono il veicolo del particolato sospeso fatto di cellule contenenti il virus (bioareosol) che in questo modo passa da un ospite all’altro.

Asse intestino-polmone e SARS-CoV-2

Gli scienziati hanno ipotizzato che a giustificare le diverse manifestazioni cliniche associate all’infezione da SARS-CoV-2 vi possa essere il ruolo dell’asse intestino-polmone.  Il buon funzionamento del nostro Sistema Immunitario dipende da una serie di fattori tra i quali va inclusa anche l’eubiosi intestinale. Il corretto assetto quali/quantitativo del consorzio microbico fa sì che il Sistema Immunitario funzioni al meglio, rimanendo tollerante verso le strutture self, mettendo in atto una leggera infiammazione che è forma di difesa e non fonte di danno auto-indotto. In altri termini se l’intestino è a posto siamo meno soggetti ad ammalarci anche di malattie infettive e quando ci ammaliamo le manifestazioni cliniche sono più contenute, la guarigione più precoce.

Microbiota orale e microbiota polmonare

Se c’è un legame tra microbiota intestinale e malattie infettive come non potrebbe esserci un link tra microbiota del cavo orale e patologie respiratorie? I microbioti orali sono primariamente costituiti dal genere Streprococcus, con la specie salivarius dominante nei consorzi eubiotici.

Il microbiota polmonare deriva dal microbiota orale per fenomeni di microaerosol. Un microbiota polmonare disbiotico sembra favorire l’aggressività virale, amplifica le popolazioni dei macrofagi alveolari di tipo M1, pro-infiammatori, ed aggrava il distress respiratorio. Nei pazienti COVID-19 la disbiosi polmonare è evidente e caratterizzata dalla presenza di batteri gram-negativi come Prevotella, Haemophilus, Fusobacterium e Pneumococco. Questi batteri, tutti potenzialmente patogeni, allertano il Sistema dell’Immunità Innata portando al rilascio di citochine pro-infiammatorie ed eventualmente a manifestazioni sub-cliniche. Quando il virus giunge in un polmone già disbiotico l’ulteriore rilascio di fattori pro-infiammatori dà esito alla cosiddetta tempesta citochinica e all’evoluzione verso la polmonite interstiziale.

In particolare Prevotella appartiene al Phylum Bacteroidetes, è un batterio gram negativo, presente nel microbiota orale e soprattutto nel cavo orale infiammato (gengiviti, parodontopatie). Quando presente in abbondanza a livello del microbiota intestinale (>3-5%) può avere un ruolo nella genesi della meta-infiammazione e della sindrome pluri-metabolica. Questo fenomeno può essere legato al rilascio di LPS o lipopolisaccaride (frammento della membrana esterna dei batteri gram-negativi in grado di accendere la risposta infiammatoria).

Streptococcus salivarius K12, eubiosi del cavo orale ed eubiosi polmonare

Il ceppo Streptococcus salivarius K12  è il più studiato e documentato al mondo per efficacia e sicurezza nella prevenzione delle infezioni delle alte vie respiratorie (faringotonsilliti, tonsilliti, influenza, tracheite, etc..). Il ceppo K12, attraverso il rilascio di specifiche batteriocine, sfavorisce e contrasta la presenza di un consorzio batterico e virale patogeno per il cavo orale caratterizzato dalla presenza di specie come S. pyogenes e Pneumococco e da generi come Moraxella catarralis e Haemophilus. Un microbiota orale nel quale è presente il ceppo K12 si caratterizza per una presenza salivare significativa di IFN-gamma con spiccata attività antivirale, accoppiato a fenomeni antinfiammatori quali le riduzioni di NFkB e di IL-1.

Conclusioni

Mangiare bene, adottare uno stile di vita sano… sono questi gli strumenti della prevenzione. Tutti i microbioti, da quello intestinale a quello del cavo orale, sono condizionati da ciò che mangiamo. In presenza di una disbiosi del cavo orale (ben documentata dalla contemporanea presenza di gengiviti e  di malattie del padonto) o in coloro che vanno incontro in maniera ricorrente alle infezioni delle alte vie respiratorie, può essere utile usare un probiotico a base di S. salivarius K12.

Riferimenti

Khan AA, Khan Z. COVID-2019-associated overexpressed Prevotella proteins mediated host-pathogen interactions and their role in coronavirus outbreak. Bioinformatics. 2020 Jul 1;36(13):4065-4069. doi: 10.1093/bioinformatics/btaa285. PMID: 32374823; PMCID: (PMC7373214. https://europepmc.org/article/pmc/pmc7373214)

Sandeep Chakraborty. SARS-Cov2 enables anaerobic bacteria (Prevotella, et al) to colonize the lungs disrupting homeostasis, causing long-drawn chronic symptoms, and acute severe symptoms (ARDS, septic shock, clots, arterial stroke) which finds resonance, with key differences, in the ‘forgotten disease’ Lemierre Syndrome, enabled by Epstein Barr Virus. (vedi qui)

Sandeep Chakraborty. Metagenome of SARS-Cov2 from a patient in Brazil shows a wide range of bacterial species – Lautropia, Prevotella, Haemophilus – overshadowing viral reads, which does not even add up to a full genome, explaining false negatives. (vedi qui)

A. P. HakanssonC. J. Orihuela, and D. Bogaert. Bacterial-Host Interactions: Physiology and Pathophysiology of Respiratory (Infection. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00040.2016)

 

 

 

 

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