Infezione polmonare TB provoca cambiamenti nella diversità dei batteri intestinali nei topi

Maggio 3, 2016 Admin Salute 0 0
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Johns Hopkins ricercatori hanno trovato prove nei topi che la tubercolosi (TB) infezione nei polmoni innesca sistema immunitario segnalazione all'intestino che diminuisce temporaneamente la diversità dei batteri in quella parte del tratto digestivo.

I ricercatori del Johns Hopkins hanno dimostrato che questa diminuzione nella diversità dei batteri intestinali come misurato nei campioni di feci è accaduto rapidamente - entro sei giorni dopo i topi sono stati esposti a una miscela aerosol di M. tuberculosis, il batterio della tubercolosi. Questo cambiamento rapido nella diversità, si dice, suggerisce che il sistema immunitario attacca i batteri intestinali, diminuendo la diversità globale provocando alcuni batteri a superare gli altri nell'intestino.

La scoperta è stata replicata anche utilizzando un diverso ceppo del microbo TB, secondo un rapporto sul lavoro nel numero di maggio 12 della rivista online PLoS One.




Leader di studio Kathryn Winglee, un dottorato di ricerca studente che lavora presso il Johns Hopkins Center for Tuberculosis Research, dice che la scoperta è importante, perché potrebbe portare ad una migliore diagnosi di tubercolosi, una malattia che infetta un terzo della popolazione mondiale e nel 2010 ha causato 1,4 milioni di morti.

"Il fatto che le popolazioni batteriche cambiano nell'intestino significa che possiamo cominciare a usare questa osservazione per la diagnosi TB", dice Winglee. "La diagnosi TB è attualmente difficile, ma un test semplice campione di feci che rileva cambiamenti nella diversità dei batteri intestinali dopo l'infezione TB nei polmoni potrebbe migliorare la diagnosi."

La scoperta aggiunge anche crescente evidenza che le varie parti del sistema immunitario presenti nelle membrane mucose tutto il corpo interagiscono come organo "globale" anziché lavoro, singoli siti distinti della funzione immunitaria. Le mucose sono i rivestimenti umide zone del corpo esposta all'ambiente, come ad esempio le narici, la bocca, i polmoni, i genitali e del tratto intestinale. Queste membrane formano una barriera protettiva contro le infezioni e contengono cellule del sistema immunitario.

Microbi intestinali hanno un rapporto complesso con il sistema immunitario, secondo Winglee. Ad esempio, gli individui con artrite, diabete di tipo 2, asma e di altre malattie hanno cambiamenti specifici nelle popolazioni dei loro batteri fecali rispetto alle persone sane, spiega. "Tuttavia, ci sono stati pochissimi studi si sono concentrati sui cambiamenti nei batteri intestinali in risposta alle infezioni TB, soprattutto in individui la cui diversità batterica intestinale non sia già stato artificialmente colpiti da antibiotici," dice.

Per studiare l'effetto di infezione TB su batteri intestinali, i ricercatori topi infettati con M. tuberculosis utilizzando una macchina di aerosol che deposita i batteri nei polmoni. I ricercatori hanno poi studiato le varie popolazioni di batteri nell'intestino fino al topo morto. Hanno confrontato campioni raccolti dopo l'infezione con i campioni di batteri intestinali prelevate prima infezione per identificare i cambiamenti nelle popolazioni. I ricercatori hanno utilizzato tecniche genetiche e statistiche per determinare il numero di specie presenti e la loro abbondanza. Infezione TB ha causato una diminuzione della diversità di batteri nell'intestino di tutti i topi dopo l'infezione, seguita da una ripresa nella diversità, fino alla morte o una settimana prima della morte.

Ad esempio, l'abbondanza relativa di una diversa specie di batteri appartenenti a due famiglie - gruppi di livello superiore che contengono diverse specie - chiamati Lachnospiraceae e Ruminococcaceae erano più elevati prima infezione tubercolare; erano anche superiori nei topi infetti. Altre variazioni in popolazioni di varie specie di batteri intestinali hanno contribuito ad una diminuzione nella diversità, come alcuni batteri diventano più prevalenti mentre la popolazione di altri diminuì.

"Dal momento che i batteri di TB sono stati di solito non trovano il coraggio di topi abbiamo studiato, crediamo che i cambiamenti nella diversità batterica complessiva non sono causate dalla loro presenza lì", dice Winglee. "Invece, dal momento che il lasso di tempo in cui c'era un minimo di diversità tra le popolazioni batteriche che coincidevano con la risposta immunitaria più attivi, riteniamo che fosse il sistema immunitario della mucosa che ha causato lo spostamento nella diversità."

Molto poco si sa circa gli effetti di specifici microrganismi intestinali nell'uomo, secondo Winglee. Quindi trovando che vi è una significativa perdita di diversità dei batteri intestinali con infezione da tubercolosi è una fase critica nella comprensione alcuni degli eventi che si verificano durante questa malattia, così come il ruolo del sistema immunitario mucosale, dice.

"Spesso pensiamo di ogni parte del sistema immunitario della mucosa, come ad esempio i polmoni e intestino, di essere separati," Winglee nota. "Tuttavia, il fatto che una infezione aerosol provoca tali cambiamenti rapidi nell'intestino suggerisce che le varie parti del sistema mucosa tutto il corpo effettivamente funzionano in qualche modo come un singolo organo."

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