Il microbioma nasale nelle patologie ORL: amico o nemico?

Una review descrive lo stato dell'arte della ricerca sul ruolo del microbioma nasale in diverse patologie del tratto respiratorio, e non solo.

microbioma nasale

Il microbioma nasale varia con l’età ed è influenzato da vari fattori. È interessante notare che le condizioni patologiche del tratto respiratorio sembrano essere associate a una riduzione della biodiversità del microbiota nasale, una caratteristica osservata anche nell’intestino.

La disbiosi del microbioma nasale, secondo diversi studi, è un elemento importante nella fisiopatologia di molte malattie, tra cui:

  • rinite allergica,
  • rinosinusite cronica
  • infezioni acute del tratto respiratorio
  • l’otite media
  • asma

Al momento, secondo quanto emerso, è ipotizzabile che il microbiota nasale influenzi la risposta immunitaria e possa modulare il fenotipo della rinosinusite cronica.

Questa review, realizzata da Sofia Dimitri-Pinheiro e colleghi, descrive come i cambiamenti del microbiota e del microbioma nasale siano collegati a diversi disturbi del sistema immunitario e a malattie infettive. Da ciò si può anche dedurre che i probiotici possano, attraverso la modulazione del microbiota nasale e del microbioma, essere un valido supporto sia come terapia adiuvante sia nella prevenzione.

Microbioma nasale e rinosinusite cronica

Studi descrittivi hanno dimostrato che il microbioma nasale dei pazienti con rinosinusite cronica più frequentemente include gli stafilococchi coagulasi negativi, Pseudomonas aeruginosa e lo S. aureus.

Anche se il ruolo causale dell’infezione batterica nella patogenesi della rinosinusite cronica non è ancora stato dimostrato, si ipotizza che l’infezione batterica inneschi una risposta infiammatoria.

Lal et al. ha confrontato il microbiota del meato medio ed inferiore nasale, con e senza polipi nasali, nei pazienti con CRS e in soggetti sani.

Il meato medio di pazienti con rinosinusite cronica senza polipi nasali ha una colonizzazione batterica rappresentata da Streptococcus, Haemophilus e Fusobacterium sp, mentre il meato medio di pazienti con rinosinusite cronica con polipi nasali ha maggior densità Staphylococcus, Alloiococcus e Corynebacterium spp.

Cope et al. ha utilizzato il sequenziamento genico dell’rRNA 16S per analizzare i campioni raccolti durante la chirurgia endoscopica del seno nasale nei pazienti con rinosinusite cronica ha riscontrato un sottogruppo principalmente contenente streptococchi e pseudomonaceae con una funzione pro-infiammatoria, TH1; il sottogruppo che contiene prevalentemente corynebacteriaceae, con espressione di IL-5 ha incidenza significativamente aumentata di polipi nasali.

Questi risultati supportano l’idea che il microbioma del naso nei pazienti con rinosinusite cronica può non solo influenzare il fenotipo della malattia, ma anche modulare la risposta immunitaria e che la disbiosi nasale sembra svolgere un ruolo nella formazione di polipi nasali.

Microbioma nasale e asma

Il microbiota nasale svolge un ruolo importante nell’insorgenza e nella gravità dell’asma: la sua composizione è diversa nei pazienti adulti.

In confronto con individui sani, il microbiota nasale dei pazienti con asma è arricchito con Prevotella buccalis e Gardnerella vaginalis. Le specie P. buccalis, G. vaginalis, Dialister invisus e Alkanindiges hongkongensis sono differentemente rappresentati a seconda della gravità dell’asma.

Teo et al. ha studiato il microbioma del rinofaringe nel primo anno di vita e ha scoperto che la colonizzazione asintomatica con streptococco aumenta la probabilità d’insorgenza di asma.

Perez-Losada et al. utilizzano metodi mirati di sequenziamento dell’rRNA 16S per caratterizzare il microbiota rinofaringeo nei bambini asmatici e hanno scoperto che il loro microbioma nasale è dominato da Moraxella, Staphylococcus, Corynebacterium, Haemophilus, Fusobacterium, Prevotella e Dolosigranulum, colonizzazione diversa da quella degli adulti.

Microbioma nasale e rinite allergica

Il microbioma nasale svolge potenzialmente un ruolo importante nella modulazione delle risposte immunitarie localizzate, nella fisiopatologia e nello sviluppo della rinite allergica.

Choi et al. ha studiato il microbiota nasale prima e durante le stagioni polliniche nei pazienti con rinite allergica stagionale, confrontandolo con i soggetti sani. I campioni sono stati raccolti dal meato medio e dal vestibolo mediante endoscopia.

Durante la stagione dei pollini, c’è una correlazione tra aumento dei sintomi ed eosinofili nasali nei pazienti con rinite allergica stagionalee un significativo aumento della biodiversità batterica nel meato medio rispetto ai soggetti sani.

Questo modello è distinto da quello riscontrato nei pazienti con rinosinusite cronica, in cui la gravità della malattia sembra correlarsi con una diminuzione della biodiversità batterica. Nessun cambiamento significativo è stato trovato nel vestibolo nasale.

Microbioma nasale e infezioni acute del tratto respiratorio

Le colonizzazioni batteriche nasali influenzano la suscettibilità dell’ospite alle infezioni acute del tratto respiratorio.

Numerosi studi hanno progressivamente confermato l’impatto del microbioma nasale sull’immunità dell’ospite contro agenti patogeni opportunistici, come S. aureus, rinovirus e virus dell’influenza.

L’infezione da virus dell’influenza A modifica la composizione del microbioma, con un aumento dei batteri patogeni. Salk et al. Ha condotto uno studio sperimentale sull’uomo: agli adulti sani sono stati somministrati vaccini antinfluenzali attenuati vivi intranasali.

È stato osservato un aumento della ricchezza di taxa e una variazione nella produzione di anticorpi immunoglobulinici A (IgA) specifici per influenza. De Lastours et al. ha mostrato che gli adulti con virus dell’influenza hanno un aumento di colonizzazione nasale di Streptococcus pneumoniae e S. aureus; S. pneumoniae stabilisce una relazione reciprocamente vantaggiosa con il virus dell’influenza, e cioè che l’infezione da virus dell’influenza A può facilitare la trasmissione di S. pneumoniae.

Il microbiota rinofaringeo dei pazienti con infezione da virus dell’influenza A ha una predominanza di streptococco, phyllobacterium, Moraxella, Staphylococcus, Corynebacterium e Dolosigranulum. A sua volta, S. pneumoniae può secernere proteasi che attivano l’emoagglutinina virale e persino modulare la risposta immunitaria innata dell’ospite al fine di facilitare l’infezione da virus dell’influenza

Il microbioma nasale può influenzare e modulare l’infezione da altri virus. Rosas-Salazar et al. hanno trovato differenze significative nella composizione tassonomica tra neonati infetti da rinovirus e virus respiratorio sinciziale. Toivonen et al. ha scoperto che il microbiota rinofaringeo ha influenzato l’infezione da diverse specie di rinovirus.

I bambini con predominanza di Haemophilus nel microbiota erano più suscettibili ad avere infezione da specie di rinovirus-A, mentre i bambini con un profilo predominante di Moraxella avevano maggiori probabilità di avere infezione da specie di rinovirus-C.

Mansbach et al. ha trovato un’associazione tra una predominanza di Haemophilus nel microbiota nasofaringeo e una ritardata clearance del virus respiratorio sinciziale nei neonati ricoverati per bronchiolite.

Microbioma nasale e l’otite media

Hilty et al. ha studiato il microbiota rinofaringeo di 163 bambini con o senza otite media acuto usando tamponi rinofaringei e sequenziamento multiplo di 16S rRNA ed ha scoperto che i batteri commensali sono meno prevalenti nei neonati con otite media acuta.

Moraxella, Streptococcus e Pasteurella spp. Sono più frequenti nei pazienti con otite media acuta rispetto ai controlli sani. Secondo Laufer et al. la colonizzazione da S. pneumoniae è più frequente nei bambini con otite media e la colonizzazione nasale con Emofilo, Actinomyces, Rothia, Neisseria e Veillonella è anche associata ad un aumentato rischio di otite media. D’altra parte, la colonizzazione con Corynebacterium e Dolosigranulum e Propionibacterium, Lactococcus e Staphylococcus è associata a un ridotto rischio di colonizzazione pneumococcica e otite media.

Chonmaitree et al. ha analizzato 971 campioni rinofaringei raccolti durante episodi di otite media acuta e riscontrata una maggiore rappresentanza di Moraxella, Haemophilus e Streptococcus. Durante episodi acuti di otite media, si sono verificati aumenti di batteri otopatogeni e diminuzione di Pseudomonas, Myroides, Yersinia e Sphingomonas. Sono necessari ulteriori studi per definire come i probiotici potrebbero essere utilizzati per modulare il microbioma nasale e rinofaringeo e proteggerlo così dall’otite media.

Probiotici nella rinosinusite cronica

Le attuali ricerche sull’utilizzo dei probiotici nel trattamento della rinosinusite cronica non ne supportano un ruolo di primo piano. In uno studio in doppio cieco, randomizzato, controllato con placebo di Mukerji et al., non c’è stato nessun miglioramento clinico in seguito alla somministrazione orale di un preparato contenente L. rhamnosus in 77 pazienti con rinosinusite cronica.

Inoltre, la somministrazione topica di batteri dell’acido lattico delle api (HLAB), una miscela di 9 Lactobacillus spp. e 4 Bifidobacterium spp., non ha prodotto cambiamenti né per i sintomi, né per i biomarcatori infiammatori del lavaggio nasale e né per i batteri commensali della cavità nasale.

Probiotici nelle infezioni del tratto respiratorio

Dato il ruolo significativo del microbioma rinofaringeo nella suscettibilità all’infezione da virus dell’influenza, sono stati condotti alcuni studi sul potenziale ruolo dei probiotici nella modulazione del microbioma nasale e delle risposte immunitarie dell’ospite.

Salk et al. ha misurato le variazioni del microbioma nasale nei giovani adulti che hanno ricevuto la somministrazione intranasale di vaccino antinfluenzale vivo attenuato (LAIV) e ha scoperto che LAIV ha alterato il microbioma nasale, con una maggiore ricchezza di taxa e variazioni di produzione di anticorpi IgA specifici dell’influenza.

È stato rilevato inoltre che il Corynebacterium interagisce con S. aureus nella cavità nasale e l’inoculazione artificiale di Corynebacterium pseudodiphtheriticum nella cavità nasale sembra sradicare la colonizzazione di S. aureus. Hardy et al. sostiene che questo avvenga perchè C. pseudodiphtheriticum agisce selettivamente su S. aureus per uccidere, principalmente attraverso Agr QS, il suo principale fattore di virulenza.

Gli effetti di una settimana di somministrazione di un probiotico composto da una combinazione di Streptococcus salivarius 24SMBc e Streptococcus oralis, sul microbiota della narice sono stati valutati usando un approccio di sequenziamento.

Una significativa riduzione di S. aureus è stata rilevata immediatamente dopo la somministrazione di probiotici e vi è stato un aumento del numero totale di microrganismi che potrebbe limitare la crescita eccessiva di potenziali agenti patogeni.

In due studi randomizzati separati, in doppio cieco, controllati con placebo, i neonati a cui sono stati somministrati prebiotici e probiotici hanno avuto un’incidenza significativamente più bassa di infezioni del tratto respiratorio rispetto al placebo.

In particolare, l’incidenza di episodi indotti da rinovirus, che comprendevano l’80% di tutte le infezioni del tratto respiratorio, è risultata significativamente inferiore negli studi prebiotici e probiotici (gruppi rispetto al gruppo placebo). In un altro studio simbiotico randomizzato, sono stati somministrati a 4556 neonati preparazione orale contenente Lactobacillus plantarum. Sono state osservate riduzioni nell’incidenza delle infezioni del tratto respiratorio.

Conclusioni

Attualmente, gli studi suggeriscono che i probiotici possono avere un ruolo terapeutico/profilattico nel trattamento aggiuntivo di rinite allergica perenne e rinite allergica stagionale, con miglioramenti della risposta immunitaria, nella prevenzione di infezioni acute del tratto respiratorio, attraverso interazioni specie-specifiche e modulazione immunologica.

Ulteriori studi sono tuttavia necessari per caratterizzare come questi interventi possono essere applicati nella pratica clinica.

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Reference
Dimitri-Pinheiro S, Soares R, Barata P. The Microbiome of the Nose-Friend or Foe?. Allergy Rhinol (Providence). 2020;11:2152656720911605. Published 2020 Mar 13. doi:10.1177/2152656720911605

Redazione
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