L’ecosistema microbico intestinale comprende diverse specie di batteri. Questi batteri possono produrre metaboliti bioattivi che influenzano direttamente il sistema immunitario dell’ospite.

Uno squilibrio dei metaboliti microbici è implicato nella patogenesi dei disturbi cronici, compresa la colite ulcerosa. In un recente articolo, un team di ricercatori ha scoperto un meccanismo molecolare con cui l’aggravamento della colite è inibito attraverso la regolazione dei livelli intestinali di un metabolita microbico, l’adenosina trifosfato (Atp), che colpisce alcune cellule immunitarie e facilita le risposte infiammatorie.

Poiché l’Atp secreto dai batteri nell’intestino, noto come Atp luminale, influenza il sistema immunitario dell’ospite, la quantità di Atp luminale è strettamente controllata per prevenire l’infiammazione intestinale. Tuttavia, il meccanismo specifico per la regolazione dei livelli di Atp luminali nel colon non è ancora stato completamente compreso. In questo studio, il gruppo di ricerca ha indagato il ruolo nel colon di un enzima di idrolisi dell’Atp, chiamato ectonucleoside trifosfato difosfoidrolasi 8 (E-Ntpd8).

Gli enzimi appartenenti alla famiglia E-Ntpd possono scomporre le molecole di Atp in adenosina difosfato o adenosina monofosfato. Questo processo è chiamato idrolisi dell’Atp e serve per bloccare risposte immunitarie inappropriate. I ricercatori hanno eseguito esperimenti di coltura cellulare e hanno scoperto che E-Ntpd8 può idrolizzare l’Atp aggiunto al mezzo di coltura cellulare. Per studiare l’impatto specifico di questa attività in vivo, hanno generato un modello con topi privi del gene che codifica la proteina E-Ntpd8, registrando livelli molto più alti di Atp luminale nei colon dei topi knockout.

Inoltre, dopo aver indotto chimicamente la colite, il team ha osservato sintomi più gravi nei topi knockout E-Ntpd8. Questi animali avevano anche un maggior numero di cellule Th17 e neutrofili nel colon, che sono tipi di cellule immunitarie. Trattando questi topi con un particolare anticorpo per esaurire i neutrofili, si sono migliorati notevolmente i sintomi della colite grave.

Il team ha determinato che l’Atp luminale potrebbe promuovere un processo chiamato glicolisi in grado di prolungare la sopravvivenza. Questo alla fine porta a un aumento dell’infiammazione causata dall’accumulo di neutrofili all’interno del colon.

Questo studio identifica un meccanismo per ridurre il numero di neutrofili nel colon e prevenire la colite grave. I ricercatori sperano che i risultati della ricerca portino a chiarire l’eziologia della colite ulcerosa e lo sviluppo di nuove terapie.

Fonte: Pnas