Transplantation of fecal microbiota from Age-related hearing loss patients compels inflammaging, age-related macrophage changes and hair cell degeneration in cochlea of young mice

Man mano che le persone invecchiano, i loro corpi subiscono una trasformazione lenta e silenziosa che influenza quasi ogni sistema, dal cuore alla mente. Uno dei cambiamenti più comuni e gravosi è la graduale perdita dell'udito, una condizione nota come ipoacusia legata all'età. Per decenni, gli scienziati hanno compreso che questo declino comporta la lenta morte di delicate cellule sensoriali all'interno dell'orecchio e uno stato generale di infiammazione cronica che accompagna l'invecchiamento, spesso chiamato "inflammaging". Tuttavia, la causa radice del perché questa infiammazione inizi nell'orecchio è rimasta un mistero. Un crescente corpo di ricerche suggerisce che la risposta potrebbe non trovarsi affatto nell'orecchio, ma piuttosto nell'intestino. Il tratto digestivo umano ospita trilioni di organismi microscopici, collettivamente noti come microbioma, che agiscono come un organo metabolico e immunitario. Con l'invecchiamento, l'equilibrio di questi microbi cambia, diventando spesso meno diversificato e più propenso a produrre sostanze dannose. Questo cambiamento può indebolire la barriera protettiva dell'intestino, permettendo a molecole infiammatorie di fuoriuscire nel flusso sanguigno e viaggiare verso parti distanti del corpo.

Un nuovo studio condotto dai ricercatori della Università Fudan di Shanghai ha compiuto un passo audace per collegare questi punti. Volevano sapere se i cambiamenti specifici nei batteri intestinali che si verificano nelle persone con grave perdita dell'udito potessero effettivamente causare la perdita dell'udito in un corpo giovane e sano. Per testarlo, non si sono limitati a osservare le persone; hanno eseguito un trasferimento biologico diretto. Il team ha raccolto campioni fecali, che contengono i batteri intestinali, da pazienti anziani con una significativa perdita dell'udito e da individui anziani sani. Hanno poi trapiantato questi campioni in topi giovani e sani che non avevano mai sperimentato perdita dell'udito. Somministrando ai giovani topi i batteri intestinali di una persona anziana con problemi di udito, i ricercatori hanno creato un esperimento vivente per vedere se il "vecchio" intestino potesse far invecchiare il "giovane" orecchio.

I risultati sono stati sorprendenti e immediati. I giovani topi che avevano ricevuto i batteri intestinali dai pazienti con deficit uditivo hanno iniziato a perdere l'udito. Testati con suoni che andavano da toni bassi a molto acuti, questi topi hanno mostrato un aumento significativo del volume necessario per sentire, un chiaro segno di compromissione dell'udito. Questo declino è avvenuto entro solo poche settimane dal trattamento. Al contrario, i topi che avevano ricevuto batteri da donatori anziani sani, o quelli che non avevano ricevuto alcun trattamento, hanno mantenuto l'udito acuto. I ricercatori hanno poi guardato all'interno delle orecchie dei topi colpiti per vedere cosa stesse accadendo a livello cellulare. Hanno scoperto che le delicate cellule ciliate responsabili della rilevazione del suono, specificamente le cellule ciliate esterne, stavano morendo, in particolare nella parte dell'orecchio che elabora i suoni ad alta frequenza. Questo danno fisico rispecchiava la perdita dell'udito, confermando che i batteri intestinali avevano innescato un processo distruttivo all'interno dell'orecchio.

Approfondendo l'analisi, lo studio ha rivelato la reazione a catena che collegava l'intestino all'orecchio. Il trapianto dei batteri della "perdita dell'udito" ha prima danneggiato il rivestimento degli intestini dei topi. Questa breccia ha permesso a sostanze nocive, come frammenti batterici e proteine infiammatorie, di sfuggire nel flusso sanguigno. Una volta nel sangue, queste sostanze sono viaggiate verso l'orecchio interno, dove hanno attaccato una barriera critica che protegge l'ambiente delicato dell'orecchio. Questa barriera, che funziona in modo simile a quella che protegge il cervello, è diventata permeabile. Una volta compromessa, ha permesso a segnali infiammatori di inondare l'orecchio interno, scatenando uno stato di infiammazione cronica. I ricercatori hanno osservato che questo ambiente ha attivato un tipo specifico di cellula immunitaria chiamata macrofago. In un orecchio sano, queste cellule agiscono come guardiani silenziosi, monitorando il tessuto per eventuali danni. Tuttavia, nei topi con i batteri trapiantati, queste cellule sono cambiate nella forma e nel comportamento. Sono diventate aggressive, gonfiandosi e rilasciando sostanze chimiche che hanno danneggiato le cellule ciliate e le fibre nervose circostanti.

Lo studio ha anche identificato messaggeri chimici specifici che hanno guidato questo processo. I ricercatori hanno trovato livelli elevati di determinati segnali immunitari nelle orecchie dei topi colpiti, inclusi proteine che reclutano altre cellule immunitarie nel sito della lesione. Ciò ha creato un ciclo vizioso in cui la perdita iniziale dall'intestino portava all'infiammazione nell'orecchio, che a sua volta reclutava più cellule immunitarie che causavano ulteriori danni. I ricercatori hanno notato che questo processo non era un evento casuale ma un percorso specifico: lo squilibrio legato all'età nei batteri intestinali portava a un intestino permeabile, che causava infiammazione sistemica, la quale poi rompeva le difese dell'orecchio e attivava cellule immunitarie distruttive.

Questo lavoro fornisce un chiaro collegamento biologico tra l'intestino e l'orecchio, suggerendo che la salute dell'udito è profondamente legata alla salute della digestione. I ricercatori non hanno scoperto che i batteri intestinali attaccassero direttamente le cellule dell'orecchio; piuttosto, i batteri creavano un ambiente ostile che indeboliva le difese dell'orecchio e rivolgeva il suo stesso sistema immunitario contro di esso. Sebbene lo studio sia stato condotto su topi, i risultati offrono una nuova prospettiva sul perché si verifichi la perdita dell'udito negli esseri umani. Suggeriscono che l' "inflammaging" che colpisce l'intero corpo potrebbe iniziare nell'intestino e viaggiare fino all'orecchio, trasformando una naturale parte dell'invecchiamento in un processo patologico distruttivo. Lo studio implica che mantenere un microbioma intestinale sano potrebbe essere un modo potente per proteggere l'udito, offrendo una potenziale nuova via per la prevenzione che si concentra sullo stile di vita e sulla dieta, piuttosto che limitarsi a trattare i sintomi della perdita dell'udito una volta comparsi. La ricerca evidenzia che il corpo è un sistema connesso, dove un cambiamento in un organo può propagarsi attraverso il sangue per alterare la funzione di un'altra, distante parte del corpo.