I microrganismi possono aiutare anche gli esseri umani a combattere il cancro? ——Nuovo potenziale terapeutico della flora intestinale

I microrganismi possono aiutare anche gli esseri umani a combattere il cancro? ——Nuovo potenziale terapeutico della flora intestinale

Fin dal momento della nascita, i microrganismi cominciano a "colonizzare" il nostro intestino. Inizialmente, l'intestino del neonato è sterile, ma la flora intestinale si stabilizza gradualmente attraverso l'esposizione ai microrganismi materni durante il parto, l'allattamento successivo e l'esposizione ambientale. Nel corso del tempo, queste comunità microbiche continuano ad arricchirsi e stabilizzarsi, formando un ecosistema complesso e diversificato.

Figura 1 Sviluppo della flora intestinale durante l'infanzia

(Immagine adattata da: https://biorender.com/)
La flora intestinale non è coinvolta solo nella digestione del cibo e nell'assorbimento dei nutrienti, ma regola anche il sistema immunitario e allena le cellule immunitarie a distinguere il "proprio" dal "non-proprio", resistendo così all'invasione di agenti patogeni. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto un'affascinante potenziale correlazione tra microbiota intestinale e cancro. Sebbene i trattamenti tradizionali contro il cancro (come la chirurgia, la chemioterapia e la radioterapia) possano controllare i tumori in una certa misura, presentano anche numerosi effetti collaterali e limitazioni. Negli ultimi anni, terapie emergenti come l'immunoterapia hanno portato nuove speranze nella cura del cancro; tuttavia, la loro efficacia varia notevolmente tra i diversi pazienti. Studi hanno dimostrato che il microbiota intestinale potrebbe essere uno dei fattori più importanti che influenzano la risposta al trattamento del cancro. Si prevede che la regolamentazione del microbiota intestinale migliorerà i risultati dei trattamenti e aumenterà i tassi di sopravvivenza dei pazienti oncologici.

Cosa sono i microbi intestinali?

Il microbiota intestinale è un termine generico per indicare vari microrganismi che colonizzano l'intestino umano, tra cui batteri, funghi, virus e altri microrganismi sconosciuti. Tra questi, i batteri sono la componente principale dei microrganismi intestinali e rappresentano oltre il 99% del totale dei microrganismi intestinali. Tra questi rientrano principalmente gli anaerobi obbligati (come Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, ecc.) e gli anaerobi facoltativi o batteri aerobici (come Escherichia coli, Streptococcus, ecc.). Questi microrganismi formano un ecosistema complesso nell'intestino e anche la composizione microbica nelle diverse parti (come l'intestino tenue e il colon) è diversa.

La composizione del microbiota intestinale è influenzata da molti fattori, tra cui la genetica, l'età, le abitudini alimentari, lo stile di vita e l'ambiente. Nelle persone sane, il microbiota intestinale si trova solitamente in un equilibrio dinamico. Con l'avanzare dell'età, la diversità del nostro microbiota intestinale potrebbe diminuire e la percentuale di batteri nocivi potrebbe aumentare. Tra i microrganismi intestinali e l'ospite si instaura una complessa relazione interattiva, che non solo mantiene la normale funzionalità dell'intestino, ma ha anche un profondo impatto sulla salute generale.

Figura 2 Distribuzione della flora intestinale (Fonte: https://www.vcg.com/creative/1454398491.html)

In che modo i microbi intestinali influenzano la tumorigenesi?

Il ruolo chiave del microbiota intestinale nella salute e nella malattia ha ricevuto sempre maggiore attenzione, soprattutto nel campo del cancro, dove il microbiota intestinale è strettamente correlato all'insorgenza e allo sviluppo del cancro. Un microbioma intestinale sano svolge un ruolo positivo nella lotta al cancro. Alcuni batteri benefici (come i bifidobatteri e i batteri dell'acido lattico) possono migliorare la capacità dell'organismo di riconoscere ed eliminare le cellule tumorali regolando le risposte immunitarie, inibendo l'infiammazione e potenziando l'attività delle cellule immunitarie. Ad esempio, i metaboliti come gli acidi grassi a catena corta possono migliorare la funzione delle cellule immunitarie e promuovere le risposte immunitarie antitumorali[1]. Vale la pena notare che alcuni batteri nocivi (come alcuni ceppi patogeni di Escherichia coli) possono produrre tossine genetiche, come la tossina citoletale distendente e la colicina, che possono danneggiare direttamente il DNA delle cellule intestinali e indurre mutazioni genetiche, aumentando così il rischio di cancro del colon-retto. Inoltre, uno squilibrio nel microbiota intestinale può indebolire la funzione di sorveglianza del sistema immunitario, consentendo alle cellule tumorali di sfuggire al sistema immunitario e quindi promuovere la crescita del tumore e le metastasi[2].

Si prevede che la regolazione del microbiota intestinale attraverso interventi quali dieta, probiotici e prebiotici diventerà una nuova strategia per la prevenzione e il trattamento del cancro. Ad esempio, gli alimenti ricchi di fibre alimentari possono favorire la crescita di batteri benefici, migliorare la microecologia intestinale e quindi ridurre il rischio di cancro. Pertanto, una ricerca approfondita sulla relazione tra microbiota intestinale e cancro non solo fornisce nuove idee e obiettivi per il trattamento del cancro, ma apre anche nuove strade per la prevenzione del cancro e la gestione della salute.

Figura 3 Il ruolo dei microrganismi intestinali nei tumori (Fonte: https://www.vcg.com/creative/1431623445.html)

Il potenziale dei microbi intestinali nella cura del cancro

In quest'epoca in cui le persone hanno paura della parola "cancro", emergono costantemente opzioni di trattamento per il cancro: la ben nota chemioterapia, la radioterapia e l'attesissima immunoterapia... Studi hanno dimostrato che la regolamentazione dei microrganismi intestinali può non solo rafforzare l'immunità dell'organismo e inibire la crescita e l'invasione del tumore, ma anche migliorare la tolleranza al trattamento e ridurre le reazioni avverse.

Diamo prima un'occhiata a come "mostrano la loro abilità" nella chemioterapia.

La chemioterapia, uno dei metodi tradizionali per combattere il cancro, prevede l'uso di farmaci per uccidere o controllare le cellule in rapida divisione. Tuttavia, questo spesso danneggia alcune cellule normali e ha effetti collaterali significativi, provocando nei pazienti reazioni avverse come nausea, diarrea, perdita di capelli e spossatezza. Il microbiota intestinale può modulare l'efficacia della chemioterapia fornendo un microambiente tumorale che favorisce gli effetti citotossici dei farmaci sulle cellule tumorali e sostenendo l'immunità adattativa antitumorale dopo la morte cellulare immunogenica indotta dal farmaco. Alcuni, come l'Escherichia coli, possono influenzare la tossicità dei farmaci chemioterapici; i probiotici possono anche alleviare la mucosite e la diarrea mantenendo la funzione di barriera o inibendo i fattori infiammatori; L'esempio più tipico è la gemcitabina, la cui efficacia nel trattamento dell'adenocarcinoma duttale del pancreas può essere compromessa dai microrganismi intestinali. I gammaproteobatteri sono in grado di metabolizzare la gemcitabina e convertirla in 2′,2′-difluorodeossiuracile inattivo. Pertanto, in futuro potrebbe essere possibile potenziare l'effetto antitumorale della gemcitabina combinando antibiotici anti-γ-proteobatterici con la chemioterapia. Inoltre, il butirrato, un metabolita dei microrganismi intestinali, può anche aumentare l'efficacia della gemcitabina contro le cellule tumorali inducendo l'apoptosi.

Non stupirti troppo. La flora intestinale non solo svolge un ruolo regolatore fondamentale nella chemioterapia tradizionale, ma svolge anche un ruolo importante nell'immunoterapia tumorale.

L'immunoterapia è un trattamento innovativo contro il cancro che consente al sistema immunitario dell'ospite di combattere le cellule tumorali.

Sebbene l'immunoterapia abbia mostrato risultati promettenti, i tassi di risposta oggettiva variano notevolmente tra i pazienti trattati con la terapia di blocco dei checkpoint immunitari e in alcuni casi possono essere inferiori al 30%. Inoltre, la terapia di blocco dei checkpoint immunitari può sovraattivare il sistema immunitario dell'ospite e provocare eventi avversi correlati al sistema immunitario (tra cui effetti collaterali cutanei, gastrointestinali ed endocrini, che possono variare da lievi a gravi e persino letali).

Ma come possono i nostri "amici microbici" restare seduti a guardare? Il loro aiuto più diretto è quello di migliorare l'efficacia dell'immunoterapia. Alcuni batteri (Bifidobatteri) possono potenziare gli effetti antitumorali attivando le cellule immunitarie. Possiamo efficacemente lasciare che i nostri "amici microbici" si uniscano alla battaglia per difendere il corpo umano attraverso il trapianto microbico fecale o utilizzando probiotici (realizzati da batteri benefici o batteri con effetti immunostimolanti) come adiuvanti immunosoppressori. Naturalmente, possono anche fungere da biomarcatori prognostici per la risposta all'immunoterapia, migliorando l'accuratezza della selezione del trattamento. Maggiore è la diversità batterica nell'intestino, maggiore è il tasso di risposta all'immunoterapia durante il trattamento. Non solo, anche i metaboliti della flora intestinale sono molto utili. Possono regolare la composizione e l'attività di altri batteri e alcuni possono attraversare la barriera intestinale, influenzare la fisiologia dell'ospite e attivare l'immunità, come: acidi grassi a catena corta, acido indolpropionico, triptamina, ecc.

Poiché la terapia di blocco dei checkpoint immunitari sembra esercitare effetti terapeutici eterogenei in individui diversi, il successo dell'immunoterapia dipende in larga misura dalle caratteristiche fisiologiche e tumorali di ciascun paziente, pertanto la terapia personalizzata diventa la chiave del successo. I microrganismi intestinali svolgono un ruolo importante e insostituibile nella risposta immunitaria ai tumori e nell'immunoterapia. Pertanto, la medicina di precisione del microbioma, che comprende FMT, prebiotici, probiotici, antibiotici e vaccini, è considerata un'applicazione terapeutica microbica ideale nel trattamento del cancro, poiché è più sicura ed efficace. La flora intestinale diventerà sicuramente una fedele custode della salute e della sicurezza umana.

Come regolare i microbi intestinali per prevenire il cancro

Poiché i microrganismi intestinali sono così strettamente correlati alla nostra salute, come possiamo prevenire il cancro regolando i microrganismi intestinali?

Dall'introduzione precedente sappiamo che la flora intestinale non è innata. Nel grembo materno il feto è sterile, ma dopo la nascita ogni boccata d'aria fresca e ogni boccone di cibo sono pieni di funghi. Hanno scoperto una nuova "prateria" fertile e incolta e sono impazienti di partire, "allestendo l'accampamento" alla "conquista del sud e del nord", formando una comunità batterica stabile. Analizzando il modo in cui viene prodotta la flora intestinale, possiamo capire come regolarla.

La prima cosa da fare è mantenere fertile il "pascolo": seguire una dieta equilibrata e consumare più verdure, cereali integrali e altri alimenti ricchi di fibre. Anche se non lo digeriamo completamente, possiamo mantenere la flora intestinale ben nutrita e sana e possiamo anche integrarlo con una varietà di vitamine e oligoelementi.

La seconda è garantire il bel tempo e il raccolto al "pascolo", ovvero lavoro, riposo e dieta regolari. Qualcuno potrebbe essere curioso: la dieta è comprensibile, ma come si può giustificare questo tipo di riposo e di lavoro? Infatti, dopo tanti anni di convivenza, anche la flora intestinale ha creato un proprio orologio biologico e una propria dieta. In altre parole, poiché la flora intestinale è destinata ad adattarsi a noi, se vogliamo renderla più stabile, dobbiamo regolarizzare il nostro stile di vita e la nostra alimentazione. Altrimenti la flora intestinale sarà imprevedibile per molto tempo, con vento e pioggia in orari casuali. Anche la flora intestinale ha un suo "temperamento" e, se è sbilanciata, non è possibile prevedere quali malattie potrà causare.

Seguendo lo stesso filo, possiamo naturalmente anche aggiungere nuovi membri, "aggiungendo manualmente" un po' di flora intestinale benefica. Mangia più prodotti a base di soia, bevi più yogurt e lancia continuamente probiotici nella "prateria", e non dovrai preoccuparti che il team di batteri simbiotici intestinali non cresca!

L'avvertimento più importante è quello di garantire l'equilibrio ecologico del "pascolo" intestinale: non pensare mai di "uccidere mille nemici e perderne ottocento" e di abusare ciecamente di antibiotici! L'insorgenza di tumori è strettamente correlata allo stato immunitario umano e a fattori ambientali; i batteri commensali e i batteri patogeni hanno effetti immunitari complessi sull'immunità sistemica contro il cancro. Ciò che ci aspettiamo è una soluzione "pacifica" ai conflitti, piuttosto che una loro completa intensificazione, in cui i buoni e i cattivi vengono uccisi insieme, "le ossa vengono esposte allo stato brado e nessun gallo canta per migliaia di chilometri". Alla fine, la guerra causerà solo uno squilibrio nella flora intestinale, provocando danni ancora più gravi all'organismo umano.

Il pensiero scientifico alla base di tutto questo e l’invito a sviluppare abitudini sane

"Guarda in alto la vastità dell'universo e in basso l'abbondanza delle specie." Naturalmente ci sono troppi misteri che aspettano di essere svelati. Attraverso la lente d'ingrandimento dei "microrganismi intestinali", vediamo l'intricato legame tra uomo e natura, che è complesso, profondo, intricato e onnicomprensivo. Nei lunghi anni della vasta civiltà umana, un gruppo di piccole ma enormi vite ci ha accompagnato silenziosamente. Hanno assistito all'evoluzione degli esseri umani, da senzatetto ad avere la luce in ogni casa, hanno sentito il rombo del vapore trasformarsi nello stridio della corrente elettrica e hanno ascoltato il volano della tecnologia girare sempre più velocemente nell'oscurità. Alla fine, a un certo punto, videro la luce e conobbero per la prima volta gli esseri umani. Dobbiamo meravigliarci delle meraviglie di questo mondo. Gli esseri umani non possono prevalere sulla natura. Solo rispettando, essendo umili e creando, combinando i nostri strumenti e integrando più discipline, possiamo osservare questo gruppo da più prospettive, come la microbiologia, l'oncologia, l'immunologia, ecc., per comprendere il vero significato di questo mondo. Siamo tutti testimoni, testimoni di come la flora intestinale si confronta con l'intera umanità; sono anche testimoni, testimoni di come gli esseri umani, passo dopo passo, si spostano dalla vasta galassia all'esplorazione di se stessi; comunicheremo, decifreremo i misteri della vita e cercheremo la salute umana.

[1] Liu Meng, Zhang Guoan, Guo Qingwei et al. Progressi nella ricerca sulla relazione tra squilibrio della flora intestinale e malattie infettive[J]. Rivista cinese di biologia patogena, 2025, 20(02): 262-266+271.
[2]Chen Y, Wang X, Ye Y, Ren Q. Microbiota intestinale nel cancro: approfondimenti sui metaboliti microbici e strategie terapeutiche. Medico Oncologo. 21 dicembre 2023;41(1):25.
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/jTmPa3_RUrCKGk1qmnz18g
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[5]Kang X, Lau HC, Yu J. Modulazione del microbioma intestinale nell'immunoterapia del cancro: sfruttare i microbi per migliorare l'efficacia del trattamento. Rappresentante cellulare Med. Italiano: 2024;5(4):101478. doi:10.1016/j.xcrm.2024.101478
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