Secondo una nuova ricerca condotta dai ricercatori della Weill Cornell Medicine, un fungo scoperto nello stomaco dei topi potrebbe essere la chiave per l’evoluzione dei funghi nel tratto gastrointestinale. La scoperta suggerisce che gli studi preclinici fino ad ora hanno trascurato un importante fattore che influenza la fisiologia dei topi.
Recentemente gli scienziati hanno imparato ad apprezzare l’importanza, per la salute e le malattie umane, dei microbi – spesso chiamati “commensali” – che risiedono naturalmente nell’intestino. È noto, ad esempio, che i commensali batterici hanno una grande influenza sull’immunità umana; cambiamenti anormali in queste popolazioni sono stati legati a tumori, disturbi infiammatori e persino depressione. Tuttavia, il modo in cui i commensali fungini intestinali influenzano l’immunità è meno ben compreso, in parte a causa della mancanza di un buon modello murino di commensalismo fungino.
Il nuovo studio, riportato il 27 novembre in Naturaha scoperto che un lievito chiamato Kazachstania pintolopesii, abbondante nello stomaco dei topi selvatici, si adatta eccezionalmente bene ai topi e apporta loro benefici aumentando la loro protezione immunitaria contro i parassiti, ma aumenta anche la loro vulnerabilità ad alcune allergie.
“Per anni abbiamo cercato un vero commensale fungino nei topi, ma le popolazioni fungine nei topi di laboratorio, identificate analizzando il DNA fungino, tendono ad essere transitorie e variano notevolmente da colonia a colonia”, ha affermato l’autore senior dello studio, il dottor Iliyan. Iliev, professore associato di immunologia in medicina, membro del Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease e membro di facoltà del programma di specializzazione in immunologia e patogenesi microbica presso Medicina Weill Cornell.
Nel 2019, un team guidato dalla coautrice Dr. Barbara Rehermann del National Institutes of Health ha scoperto che i topi da laboratorio “selvatici” allevati con microbi intestinali come quelli dei topi selvatici svolgono un lavoro migliore nel modellare le risposte immunitarie umane rispetto ai topi da laboratorio tradizionali. Il laboratorio del dottor Iliev, che ha partecipato a quello studio, ha trovato livelli significativamente più alti di DNA fungino nell’intestino di questi topi, dimensioni maggiori di quanto precedentemente osservato nei topi di laboratorio.
“Questo è stato l’inizio di una sorta di storia di Sherlock Holmes mentre andavamo alla ricerca del fungo dominante, estendendo il nostro studio ad altre popolazioni di topi”, ha detto il dottor Iliev. “E quale posto migliore di New York City per trovare topi selvatici!”
Il team ha cercato prove della presenza del fungo nei campioni fecali e in altro materiale fornito dalle società di disinfestazione di New York e Los Angeles e ha acquisito campioni da diversi istituti di ricerca che utilizzano o vendono topi da laboratorio. Alla fine lo hanno stabilito K. pintolopesii è molto comune nei topi selvatici, ma spesso è presente anche nelle colonie di topi da laboratorio senza che i ricercatori ne siano a conoscenza.
“La presenza o l’assenza di questo fungo dovrebbe essere presa in considerazione in molti tipi di studi sui topi”, ha detto il co-primo autore Dr. Yun Liao, ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Iliev.
“K. pintolopesii può cambiare completamente il risultato sperimentale,” ha detto il co-primo autore Dott. Iris Gao, che era uno studente laureato nel laboratorio di Iliev durante lo studio.
I ricercatori lo hanno scoperto K. pintolopesii può colonizzare rapidamente il tratto gastrointestinale dei topi da laboratorio, viene trasmesso in modo affidabile ai topi neonati e in qualche modo elude l’immunità antifungina dei suoi ospiti anche se sopprime parzialmente la crescita di altre specie fungine, il che suggerisce che questo fungo è evolutivamente adattato a vivere in topi ed è un vero commensale.
Tuttavia, in caso di fluttuazioni del muco gastrointestinale causate, ad esempio, da cambiamenti nella dieta o da antibiotici, il fungo diventa visibile al sistema immunitario attivando la produzione di una citochina chiamata IL-33. Questa citochina, a sua volta, innesca quella che è nota come risposta immunitaria di “tipo 2”. Il fungo avvantaggia simbioticamente i suoi ospiti sopprimendo altri funghi e proteggendoli dai vermi attraverso questa risposta immunitaria di tipo 2 potenziata, ma d’altro canto esacerba le allergie alimentari, ha scoperto il team.
“Se si utilizzano topi per ricercare allergie, infezioni parassitarie, sviluppo del cancro o qualsiasi altra area in cui le risposte immunitarie di tipo 2 o di tipo 17 sono rilevanti, allora questo fungo potrebbe essere un fattore importante da non omettere”, ha affermato il Dott. Ha detto Iliev.
Anche se lo studio lo suggerisce K. pintolopesii è un buon modello per il commensalismo fungino, solleva anche domande importanti: questo fungo è un componente normale del microbiota del topo che dovrebbe essere sempre presente nei topi da laboratorio, soprattutto per gli studi che toccano l’immunologia? Esiste un commensale fungino che abbia un ruolo simile nel promuovere l’immunità di tipo 2 negli esseri umani?
Il dottor Iliev e il suo laboratorio stanno ora cercando risposte a queste domande nei campioni raccolti in tutto il continente in una collaborazione di ricerca formata tra laboratori di più istituzioni tra cui il Broad Institute, il National Institutes of Health e la Penn State.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
