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Dec 01, 2023

Il microbiota intestinale si collega alla stabilità dell’allotrapianto dopo il trapianto polmonare: uno studio prospettico di coorte

Trasduzione del segnale e terapia mirata, volume 8, numero articolo: 326 (2023) Citare questo articolo Dettagli metrici Se il microbiota alternato nell'intestino contribuisce al rischio di allotrapianto

Trasduzione del segnale e terapia mirata volume 8, numero articolo: 326 (2023) Citare questo articolo

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Rimane inesplorato se il microbiota alternato nell’intestino contribuisca al rischio di rigetto dell’allotrapianto (AR) e di infezione polmonare (PI) nel contesto dei pazienti sottoposti a trapianto di polmone (LTR). Una potenziale coorte multicentrica di LTR è stata identificata nei quattro centri di trapianto polmonare. Sono stati raccolti campioni fecali e di siero accoppiati e divisi in gruppi AR, PI e privi di eventi (EF) in base alla diagnosi al momento del campionamento. I campioni fecali sono stati determinati mediante sequenziamento metagenomico. E nel siero accoppiato sono stati rilevati metaboliti e citochine per analizzare il potenziale effetto della comunità del microbiota alterata. In totale, abbiamo analizzato 146 campioni accoppiati (AR = 25, PI = 43 ed EF = 78). In particolare, abbiamo scoperto che il microbioma intestinale dell’AR seguiva un modello di impoverimento maggiore con una diminuzione di 487 specie e diversità compositiva. Ulteriori analisi multi-omiche hanno mostrato una diminuzione dei metaboliti sierici e un aumento delle citochine infiammatorie in AR e PI. Bacteroides uniformis, che è diminuito in AR (2,4% vs 0,6%) ed è stato associato negativamente con IL-1β e IL-12 sierici, è stato identificato come una specie guidata nella rete del microbioma intestinale di EF. Funzionalmente, i campioni EF erano abbondanti in probiotici legati al metabolismo del mannosio e dei peptidi antimicrobici cationici. Inoltre, un classificatore macchina a vettore di supporto basato su microbioma, metaboloma e parametri clinici ha predetto altamente AR (AUPRC = 0,801) e PI (AUPRC = 0,855), per cui il set di dati del microbioma ha mostrato un potere diagnostico particolarmente elevato. In conclusione, un microbiota intestinale dirompente ha mostrato un’associazione significativa con il rigetto e l’infezione dell’allotrapianto e con le citochine e i metaboliti sistemici nelle LTR.

Il trapianto di polmone è una terapia potenzialmente curativa per i pazienti con malattia polmonare allo stadio terminale.1 Tuttavia, la sopravvivenza globale dopo un trapianto di polmone è ancora inferiore rispetto ad altre modalità di trapianto di organi solidi.2,3 Per i pazienti adulti sottoposti a trapianto di polmone (LTR) che sopravvissuti 1 anno dopo il trapianto, la sopravvivenza mediana aumenta da 6,7 ​​a 8,9 anni. Il rigetto grave dell’allotrapianto (AR) e l’infezione polmonare (PI) sono le complicanze più comuni entro 1 anno dal trapianto.4 Queste malattie non sono solo le principali cause di morte, ma sono anche associate alla disfunzione cronica dell’allotrapianto (CLAD).5 Di natura infiammatoria eventi di allotrapianto, come la disfunzione primaria del trapianto, sono associati al successivo sviluppo di AR e PI.6,7,8 Tuttavia, le predisposizioni alla suscettibilità al rigetto polmonare e alle infezioni non sono completamente comprese.2

Precedenti studi longitudinali basati sul sequenziamento genico hanno rivelato che il microbioma è apprezzabile in soggetti sani, alterato in malattie patologiche e significativamente associato agli esiti clinici.9,10 La ridotta diversità microbica intestinale è correlata all'eziologia e alla gravità della malattia dell'allotrapianto.11,12 Prove convincenti hanno anche dimostrato che il microbioma intestinale potrebbe modulare l’alloimmunità e il rigetto, implicando direttamente il microbioma intestinale come bersaglio terapeutico nel trapianto di organi.13,14 Inoltre, studi longitudinali su pazienti sottoposti a trapianto di fegato e rene hanno dimostrato la distruzione del microbioma intestinale dopo il trapianto è stato caratterizzato da una perdita di diversità con importanti vie metaboliche e dalla dominazione di una singola specie, nonché da un aumento della prevalenza dei geni di resistenza agli antibiotici.12 Questi risultati hanno supportato che potenziali interventi mirati al microbioma intestinale potrebbero influenzare la sopravvivenza dei pazienti che hanno ricevuto organi solidi trapianto.

È stata ampiamente segnalata la possibilità che il microbiota del tratto respiratorio inferiore possa avere effetti locali in seguito al trapianto polmonare.15,16,17 Secondo questi studi, l’aumento della carica batterica del tratto respiratorio inferiore e la minore diversità sono associati a un aumento dell’AR e a una sopravvivenza inferiore. Nel frattempo, i batteri associati all’intestino sono stati significativamente arricchiti nei brevetti con infiammazione polmonare. Ancora più importante, studi recenti hanno dimostrato che il microbiota intestinale è vitale nel determinare le malattie respiratorie, come l’asma e lo sviluppo di atopia.18 È interessante notare che Wu et al. hanno indicato che le funzioni dirette di mediazione immunitaria del microbiota intestinale nei modelli murini AR si verificano attraverso la compromissione delle risposte Th17.19 Ad oggi, non è noto se il microbioma intestinale possa essere collegato a malattie da allotrapianto nel contesto del trapianto polmonare.