Trapianto di materiale fecale: di cosa si tratta?
Il trapianto di materiale fecale è un’innovazione terapeutica entrata in uso nel trattamento dell’enterocolite pseudomembranosa legata a infezione da Clostridium difficile. Si tratta di introdurre una sospensione fecale ottenuta da un donatore sano in un individuo malato. Il trapianto di materiale fecale può essere eterologo quando il trasferimento avviene tra due individui diversi oppure omologo quando in uno stesso individuo viene reimpiantato il materiale fecale che era stato precedentemente prelevato. La pratica del trapianto di materiale fecale risale addirittura a 2000 anni fa quando nella medicina cinese si ricorreva all’uso di feci per curare l’avvelenamento da cibo e la diarrea profusa.
Da un punto di vista legislativo il trapianto di microbiota fecale è normato dalle leggi previste per i trapianti di tessuto. Come in qualsiasi trapianto d’organo il “tessuto” in questione deve provenire da un donatore sano. La prima cosa da fare è escludere la presenza di malattie potenzialmente trasmissibili. Nel caso specifico del trapianto di microbiota fecale il donatore non deve aver fatto ricorso nei sei mesi precedenti ad antibioticoterapia. Gli antibiotici, infatti, sarebbero in grado di determinare alterazioni nella composizione del microbiota intestinale tanto da rendere inefficace la procedura. Le linee guida del trapianto di microbiota fecale sono state curate dal Fecal Microbiota Transplantation Outline Group.
Inizialmente i pazienti identificavano i propri donatori selezionandoli tra i familiari e gli amici sani. Solo successivamente sono nate le prime banche di materiale fecale anonimo proveniente da un pool di donatori sani e testati. Le feci del donatore vengono consegnate alla banca entro poche ore dall’emissione. Vengono quindi diluite con soluzione fisiologica, omogenizzate per ottenere una matrice liquida ed infine filtrate per poter essere utilizzate nello stesso giorno ai fini del trapianto. Recentemente è stato proposto l’utilizzo di materiale fecale altamente filtrato, diluito e conservato a – 80°C fino al momento dell’uso.
Diverse sono le modalità di somministrazione del materiale fecale:
- tramite sondino naso-duodenale;
- tramite colonoscopia;
- per mezzo di enteroclisma.
Una delle questioni critiche è capire quali caratteristiche debba avere un soggetto per poter essere definito un buon donatore. Un recente lavoro parla dell’esistenza di un super donatore. Si tratta di un soggetto in ottimo stato di salute generale, con un’elevata ricchezza microbica e una particolare abbondanza di batteri butirrato-produttori. Tra questi vanno ricordati Faecalibacterium prausnitzii, Subdoligranulum variabile, Roseburia intestinalis, Eubacterium rectale, Coprococcus eutactus.
Il trapianto di microbiota intestinale nella cura dell’obesità
Il trapianto di microbiota intestinale, ormai divenuto una prassi nella cura della colite pseudomembranosa, potrebbe presto entrare in uso anche nel trattamento dell’obesità severa. Saranno prima necessari una serie di trials clinici controllati randomizzati per poter stabilire efficacia e sicurezza a lungo-termine di questa procedura. Uno dei passaggi più delicati sarà quello di fare l’identikit del super-donatore quando l’obiettivo del trapianto del microbiota fecale colonico è quello di curare l’obesità severa.
Come i batteri condizionano il nostro peso corporeo: il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes ovvero l’Obesity Ratio
Nel soggetto sano il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes (i due principali Phylum batterici presenti nel nostro intestino) è compreso tra 0,8 e 1. Quando il microbiota intestinale è sbilanciato a favore del Phylum Firmicutes aumenta la probabilità di andare incontro ad un aumento del peso corporeo. L’indice di massa corporea (BMI o Body Mass Index) correla significativamente con la percentuale dei Firmicutes così se il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes è superiore ad 1 si ha una predisposizione al fenotipo obeso. I batteri appartenenti al Phylum Firmicutes, forti produttori di butirrato, possono essere considerati generalisti poiché dimostrano eguale capacità di digerire le proteine, i carboidrati e i grassi (attività proteolitica, saccarolitica e lipolitica). In altre parole, hanno l’attitudine a nutrirsi di qualunque cosa il loro ospite dia loro da mangiare. Sembrerebbe che a seguito del prevalere dei Firmicutes aumenti l’energy harvest ovvero la nostra capacità di estrarre calorie dal cibo.
Il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes risulta essere significativamente inferiore a 0,8 quando prevalgono i Bacteroides. Questa condizione si associa ad una riduzione della Gram-positività e della produzione di acido butirrico. Di fatto tutti i batteri appartenenti al Phylum Bacteroidetes sono gram-negativi e la predominanza di questo Phylum comporta un aumento in valore assoluto della quota di lipoplisaccaride (LPS) intestinale e della sua permeazione attraverso la mucosa. L’LPS è infatti uno dei componenti della membrana cellulare esterna dei batteri gram-negativi. Si tratta di una grande molecola, formata da una porzione lipidica e da una polisaccaridica, che è in grado di suscitare forti risposte immunitarie nell’organismo ospite. Questo fenomeno di permeabilità patologica risulta favorito dalla riduzione dei batteri produttori di butirrato, sostanza che ha la capacità di contribuire alla solidità della barriera intestinale. L’aumento della permeazione di LPS causa il rilascio di citochine pro-infiammatorie quali il TNF-alfa, l’IL-1 e l’IL-6. Attraverso un meccanismo di attivazione del Toll-Like Receptor-4 (TLR-4) questo stato infiammatorio porta ad un possibile sviluppo di epatosteatosi, insulino-resistenza, infiammazione omentale, sindrome metabolica e diabete. La condizione che abbiamo appena descritto passa sotto il nome di sindrome dell’intestino permeabile o Leaky Gut Syndrome.
Dunque, l’eccesso di Firmicutes porta ad un aumento dell’energy harvest e l’eccesso di Bacteroidetes si associa ad un fenotipo infiammato. Capite qual è la frustrazione di quelli che come me studiano il microbiota intestinale con l’obiettivo di far star meglio le persone? Il confine non è mai netto. Non c’è solo il bianco ed il nero ma esiste anche una vasta gamma di grigi.
La verità è che le informazioni relative all’assetto del microbiota intestinale del singolo individuo vanno lette ed interpretate alla luce di un contesto fatto di genetica, di stile di vita, di comorbidità e di terapie in atto. Di fronte a questa complessità la conoscenza del rapporto tra Firmicutes e Bacteroidetes potrebbe essere uno degli indizi che consente di orientarsi verso una dieta personalizzata (nutrizione di precisione, precision nutrition).
Riferimenti bibliografici
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