Fecal bacteriome in pediatric celiac disease in relation to the gluten-free diet and PFAS exposure: a multiomic study

La celiachia è una condizione in cui il sistema immunitario del corpo attacca erroneamente l'intestino tenue ogni volta che una persona consuma glutine, una proteina presente in frumento, orzo e segale. Per chi soffre di questa condizione, l'unico trattamento efficace è una dieta rigorosa e per tutta la vita che escluda completamente il glutine. Sebbene questa dieta permetta all'intestino di guarire e ai sintomi di svanire, medici e scienziati si sono a lungo chiesti se l'ecosistema interno dell'intestino si riprenda completamente. L'intestino è la dimora di trilioni di minuscoli organismi, per lo più batteri, che aiutano a digerire il cibo e ad addestrare il sistema immunitario. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno iniziato anche a esaminare come le moderne sostanze chimiche ambientali possano interferire con questo delicato equilibrio. Un gruppo di queste sostanze chimiche, note come sostanze per- e polifluoroalchiliche, o PFAS, sono composti sintetici utilizzati in tutto, dai rivestimenti antiaderenti per utensili da cucina al confezionamento degli alimenti. Poiché queste sostanze chimiche non si degradano facilmente nell'ambiente o nel corpo, vengono talvolta chiamate "sostanze eterne", e gli scienziati stanno indagando se possano disturbare i batteri intestinali o il sistema immunitario in modi che contribuiscono a malattie come la celiachia.

Un team di ricercatori nella Repubblica Ceca ha deciso di investigare queste questioni seguendo un gruppo di bambini con celiachia per un certo periodo di tempo. Volevano vedere cosa accadeva ai batteri nelle loro feci quando i bambini iniziavano una dieta senza glutine, e se l'esposizione alle sostanze chimiche PFAS giocasse un ruolo nella salute del loro intestino. Lo studio ha coinvolto ventitré bambini appena diagnosticati con celiachia e altri ventitré bambini che non presentavano la condizione. I ricercatori hanno raccolto campioni di sangue e di feci dal gruppo con celiachia al momento della diagnosi, poi nuovamente dopo che i bambini avevano seguito una dieta senza glutine per quattro o sei mesi, e infine dopo dodici o diciotto mesi. Hanno anche controllato il sangue di tutti i bambini per i livelli di PFAS e misurato specifici anticorpi nel sangue e tracce di glutine nelle feci per vedere quanto bene i bambini seguissero la loro dieta.

I risultati hanno mostato che, al momento della diagnosi, i bambini con celiachia avevano una comunità batterica intestinale meno diversificata rispetto a quella dei bambini sani. I loro intestini contenevano meno dei batteri benefici che sono noti per produrre composti salutari per il corpo, come gli acidi grassi a catena corta, e avevano livelli più elevati di certi batteri che sono spesso associati all'infiammazione. Quando i bambini hanno iniziato la loro dieta senza glutine, i test del sangue hanno mostrato che il loro sistema immunitario si stava calmando, e l'aderenza alla dieta era eccellente, come confermato dai test che cercavano tracce di glutine nelle loro feci e dai cambiamenti negli anticorpi del sangue. Tuttavia, la storia dei loro batteri intestinali era più complicata. Sebbene alcuni dei batteri benefici iniziassero ad aumentare e quelli dannosi a diminuire dopo alcuni mesi di dieta, la comunità batterica non è tornata completamente allo stato osservato nei bambini sani, anche dopo più di un anno di dieta rigorosa. Infatti, alcuni dei miglioramenti osservati al traguardo dei quattro-sei mesi sembravano regredire leggermente al traguardo dei dodici-diciotto mesi, suggerendo che il recupero dell'ecosistema intestinale non sia una linea retta semplice verso la salute.

I ricercatori hanno anche esaminato da vicino i livelli di sostanze chimiche PFAS nel sangue dei bambini. Hanno scoperto che la quantità totale di queste sostanze chimiche era simile nei bambini con celiachia e nei bambini sani, il che significa che una maggiore esposizione a queste sostanze non sembrava essere un fattore determinante nel causare la malattia in questo gruppo. Tuttavia, scavando più a fondo nei dati, hanno scoperto un tipo diverso di connessione. Nei bambini con celiachia, specifici tipi di sostanze chimiche PFAS erano legati ai livelli di certi batteri nell'intestino e alla forza della risposta immunitaria. Ad esempio, livelli più elevati di certi PFAS erano associati a livelli inferiori di batteri benefici che producono acidi grassi a catena corta. Questi legami non sono stati riscontrati nei bambini sani, suggerendo che i batteri intestinali dei bambini con celiachia potrebbero reagire diversamente a queste sostanze chimiche ambientali.

Lo studio conclude che, sebbene una dieta senza glutine sia essenziale per trattare la celiachia, potrebbe non essere sufficiente per ripristinare completamente il mondo batterico dell'intestino a uno stato sano. I batteri intestinali di questi bambini mostrano un modello dinamico di cambiamento che migliora ma non si normalizza completamente, anche quando la dieta è seguita perfettamente. La ricerca evidenzia inoltre che, sebbene l'esposizione ai PFAS possa non essere la causa primaria della celiachia in questi bambini, essa potrebbe comunque interagire con i batteri intestinali e il sistema immunitario in modi che sono specifici della malattia. Questi risultati suggeriscono che trattare la celiachia potrebbe eventualmente richiedere di guardare oltre la sola dieta, considerando forse come aiutare i batteri intestinali a recuperare più pienamente o come i fattori ambientali possano influenzare la capacità di guarigione dell'intestino. Il lavoro sottolinea che l'intestino umano è un sistema complesso dove dieta, batteri e sostanze chimiche ambientali giocano tutti un ruolo nella salute e nella malattia.