Il viroma intestinale, l’insieme di virus intestinali, sembra potenzialmente implicato nell’insorgenza di diverse patologie autoimmuni. L’abbondanza di alcune famiglie di fagi sarebbero in grado di condizionare lo sviluppo dei fenomeni di autoimmunità e quindi la risposta immunitaria: la possibile relazione-azione emergerebbe da uno studio dell’Università di Osaka, pubblicato sulla rivista Annals of the Rheumatic Diseases.
Esiste un legame fra viroma e malattie autoimmuni e in quale misura? Specifiche famiglie di fagi possono favorire l’insorgenza di alcune di queste malattie? Quanto è importante la ‘quantità’ dei fagi? Sono, ad oggi, ancora delle questioni aperte; soddisfare la conoscenza di parte di questi aspetti sono la premessa di uno studio giapponese che ha voluto indagare le alterazioni del viroma e identificare possibili target virali e batterici coinvolti nella patogenesi delle malattie autoimmuni, con specifico riferimento a artrite reumatoide (RA), Lupus Eritematoso Sistemico (SLE), Sclerosi Multipla (MS).
A fianco all’aspetto eziologico lo studio ha analizzato anche il possibile ruolo dei fagi nel mantenimento dell’equilibrio del microbioma intestinale e l’eventuale azione nel condizionare la risposta immunitaria. Ovvero ponendo attenzione ai batteriofagi, i virus che nel microbiota intestinale hanno come target batteri, capaci di influenzare la composizione della popolazione batterica, infettandola fino a provocarne la lisi e la morte, e/o alterandone la funzione fisiologica.
Viroma intestinale e sistema immunitario
Le evidenze a oggi disponibili sembrano dimostrare che la riduzione della diversità del microbioma intestinale batterico possa associarsi ad alcune patologie autoimmuni, tra cui RA e SLE, e che alcune specie, come la Prevotella copri, siano coinvolta nell’eziologia della RA attivando la risposta immunitaria Th17-mediata. Dunque, ricerca e letteratura hanno sempre posto attenzione alla popolazione batterica, trascurando invece la componente virale su cui occorre, secondo i ricercatori giapponesi, fare luce per trovare risposte alla malattia, indagando almeno tre aspetti:
- la ‘quantità’ – l’abbondanza – virale nel microbioma intestinale di pazienti con malattie autoimmuni (RA, SLE, MS) rispetto a controlli sani (HC);
- l’individuazione delle famiglie virali più abbondanti e rappresentate nel viroma intestinale nelle diverse malattie autoimmuni;
- l’identificazione di ospiti e target batterici nelle specie di fagi emerse e valutarne il possibile impatto sulla popolazione batterica.
Abbondanza virale
Primo obiettivo dei ricercatori è stato rivolto alla quantificazione dell’abbondanza delle famiglie di fagi nel microbioma intestinale, misurata con la tecnica dello shotgun sequencing di DNA fecale in 476 individui giapponesi, di cui 111 con RA, 47 con SLE, 29 con SM e 111 controlli. La ‘quantificazione’ ha fatto emergere una maggior presenza di Caudovirales, rappresentate da Siphoviridae, Myoviridae e Podoviridae. In queste famiglie sono state poi selezionate otto sottofamiglie virali – Autographiviridae, crAss-like Phage, Herelleviridae, Microviridae, Myoviridae, Phycodnaviridae, Podoviridae, Siphoviridae – di cui è stata studiata l’analisi di associazione rispetto ai soggetti coinvolti nello studio. Le indagini hanno fatto rilevare:
- una sensibile riduzione dei fagi crAss-like nel microbioma virale intestinale di pazienti con RA rispetto ai controlli;
- una diminuzione delle Podoviridae con fagi crAss-like in soggetti con SLE rispetto agli HC.
Inoltre, analizzando in modo combinato le popolazioni di pazienti con RA, SLE, MS, rispetto ai controlli, sembra emergere una relazione statisticamente significativa della diminuzione dei fagi crAss-like (p=6.5×10-4) nei soggetti con patologie autoimmuni rispetto ai sani, al pari delle Siphoviridae (p=0,041).
Fagi e batteri
Lo studio ha preso infine in considerazione l’abbondanza batterica nel microbiota intestinale e, al riguardo, sono stati rilevati 802 cladi batteriche più rappresentate, di cui è stata valutata la relazione rispetto alle otto famiglie di virus identificate. L’analisi ha fatto osservare che:
- l’abbondanza di Faecalibacterium spp e Faecalibacterium cf. prausnitzii si associa con la quantità di Podoviridae. Ovvero fecalobatteri e Podoviridae diminuiscono significativamente nel microbioma di pazienti SLE rispetto ai controlli.
Questa interazione di tipo simbiotico conferma quanto già notato nelle malattie autoimmuni nelle quali si assiste al coinvolgimento del genere dei fecalobatteri nella produzione di acidi grassi a catena corta dall’azione antinfiammatoria, oggi provata sperimentalmente grazie alla tecnica CRISPR-Cas. - I fagi crAss-like sembrano avere come ospiti e target i generi Bacteroidetes, in particolare Bacteroides vulgatus, ma anche Firmicutes e Ruminococcus spp. Per la prima volta emergerebbe dunque la relazione fra fagi crAss-like, molto rappresentati nel viroma intestinale, e patologie autoimmuni.
Fonte:
- Tomofuji Y, Kishikawa T, Maeda Y et al. “Whole gut virome analysis of 476 Japanese revealed a link between phage and autoimmune disease” Ann Rheum Dis, 2022, 81:278–288. doi:10.1136/annrheumdis-2021-221267
