Il ruolo del microbiota intestinale nella salute e nelle malattie umane è stato ampiamente documentato negli ultimi due decenni. Ultimamente si sta indagando sull’asse intestino-polmone che sottolinea una potenziale rete più ampia di interazioni tra il microbiota intestinale e il tratto respiratorio.
In dettaglio, data la vicinanza della laringe ai polmoni e il suo ruolo di guardiano immunologico, è stata ipotizzata l’esistenza di un asse intestino-laringe in cui il microbiota intestinale interagisce con i microbi laringei residenti, contribuendo alla regolazione delle risposte immunitarie in questa regione critica del tratto respiratorio superiore. I ricercatori hanno pertanto condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista mSystems, per comprendere le connessioni tra il microbiota intestinale e quello della laringe.
Ruolo immunitario della laringe
La laringe, organo fondamentale per la respirazione, la fonazione e la protezione delle vie aeree durante la deglutizione, ha anche un ruolo immunologico tra le vie aeree superiori e inferiori, assicurando che solo l’aria filtrata e condizionata raggiunga i polmoni.
La laringe funge pertanto da barriera per i patogeni, e una sua disfunzione può quindi compromettere la salute polmonare. Diversi studi hanno dimostrato che questo organo è un ambiente selettivo per la colonizzazione microbica e che distinte comunità microbiche influenzano significativamente l’immunità dell’ospite, contribuendo alla regolazione delle risposte infiammatorie e mantenendo l’integrità della barriera.
Ipotizzando l’esistenza di un’asse laringe-intestino appare evidente come una disbiosi intestinale potrebbe influenzare lo stato microbico della laringe e la sua funzione immunitaria.
Effetti della disbiosi intestinale sulla laringe
Utilizzando modelli animale di disbiosi intestinale indotta da antibiotici si è osservato come sono state alterate le proporzioni tra i tipi cellulari laringei, con un aumento delle cellule immunitarie, in particolare i neutrofili, e una diminuzione delle cellule non immunitarie. Inoltre, sebbene la laringe abbia una bassa biomassa microbica, quei pochi commensali residenti sembrano sufficienti a influenzare l’immunità e possono essere influenzati dalla disbiosi intestinale. Anche i metaboliti intestinali circolanti, come gli acidi grassi a catena corta (SCFA, short chain fatty acids) che risultano ridotti nella disbiosi, possono influenzare l’epitelio laringeo. Gli SCFA (butirrato, acetato e propionato) possono migliorare la funzione di barriera e regolare la differenziazione e la proliferazione delle cellule epiteliali nella laringe e, pertanto, una loro riduzione potrebbe compromettere tale capacità.
Il microbiota intestinale ha un impatto significativo sul trascrittoma laringeo tanto che, nei topi trattati con antibiotici, i geni differenzialmente espressi (DEG) sono risultati ampiamente sottoregolati rispetto ai controlli. Questo conferma che i cambiamenti nell’espressione genica intestinale possono influenzare il trascrittoma laringeo mediante aumento di stress ossidativo nei tessuti legato a un aumento della produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) nei macrofagi tramite stress mitocondriale o uccisione batterica.
La disbiosi intestinale ha alterato l’ambiente immunitario e la segnalazione dei macrofagi, con un aumento della risposta al lipopolisaccaride batterico (LPS) nei macrofagi di soggetti trattati con antibiotici. Tale attivazione immunitaria potrebbe derivare dalla presenza di lipoproteine/lipoglicani, che influenzano geni come Slpi, Nos2, Cd80, Adam9, Cd14, Cxcl3, Tlr4 e Pf4. Anche la segnalazione delle proteine chinasi, che hanno un importante ruolo nella regolazione immunitaria, è risultata arricchita nei macrofagi e nelle cellule dendritiche.
La disbiosi intestinale ha alterato in modo misurabile la comunicazione intercellulare con un arricchimento dei processi che includevano l’adesione cellulare mediata dall’integrina, la risposta agli stimoli, la chemiotassi, l’apoptosi e la proliferazione. L’adesione mediata dall’integrina sostiene la difesa immunitaria e l’integrità epiteliale. Nelle cellule immunitarie, consente la trasmigrazione endoteliale e la fagocitosi, mentre nelle cellule epiteliali, preserva la struttura dei tessuti, promuove la riparazione delle ferite e coordina l’infiammazione. La segnalazione dell’integrina è stata arricchita nelle cellule endoteliali dei topi trattati con antibiotici, suggerendo che la laringe regola le reti di segnalazione per mantenere l’omeostasi in caso di interruzione del microbiota.
Conclusioni
È stato indagato l’asse intestino-laringe, rivelando come la disbiosi intestinale influenzi le risposte immunitarie nella laringe. Sebbene il microbiota laringeo sia rimasto stabile, si sono verificati significativi cambiamenti immunologici e cellulari a seguito di alterazioni del microbiota intestinale.
Alterazioni trascrittomiche nell’integrità epiteliale, nella segnalazione immunitaria e nella comunicazione cellulare sottolineano l’impatto sistemico della disbiosi intestinale. L’identificazione della segnalazione mediata dall’integrina come via chiave nelle interazioni immuno-epiteliali sottolinea la complessità delle dinamiche ospite-microbiota.
