Il batterio responsabile della fascite necrotizzante, comunemente nota come malattia carnivora, provoca un’infezione devastante, ostacolando il sistema immunitario grazie all’interazione con il sistema nervoso.
Una squadra di ricerca, guidata da scienziati della Harvard Medical School di Boston, MA, ha fatto una scoperta sorprendente mentre studiava le dinamiche della malattia nei topi affetti da fascite necrotizzante.
Lo studio verrà pubblicato a breve in una rivista scientifica, dove i ricercatori propongono anche due potenziali approcci terapeutici.
Se questi trattamenti venissero testati con successo su animali e umani, potrebbero rivelarsi fondamentali per contenere infezioni batteriche altamente invasive.
«La fascite necrotizzante», spiega l’autore principale dello studio, Isaac M. Chiu, assistente professore di microbiologia e immunobiologia presso la Harvard Medical School, «è una condizione devastante, estremamente difficile da trattare e con un tasso di mortalità inaccettabilmente elevato».
Malattia di carne
La malattia carnivora è causata da un’infezione batterica grave che colpisce il tessuto sottocutaneo, quello che si trova appena sotto la pelle, e la fascia, il tessuto che avvolge gli organi interni.
Sebbene sia molto rara, colpisce ogni anno circa 200.000 persone nel mondo, di cui circa 1.200 negli Stati Uniti.
Questa infezione, causata da diversi ceppi batterici, è difficile da diagnosticare e può manifestarsi improvvisamente, diffondendosi rapidamente. Se non trattata tempestivamente, può portare a «insufficienza multiorgano e morte» in circa il 30% dei casi.
Dopo un trauma, il sistema nervoso invia segnali al cervello e al sistema immunitario. Il primo segnale provoca dolore, mentre il secondo istruisce il sistema immunitario a trattenersi.
Gli scienziati ipotizzano che i neuroni possano avere la capacità di controllare il sistema immunitario per evitare un’eccessiva risposta che potrebbe danneggiare i tessuti sani.
Il Professor Chiu ha iniziato a interessarsi a come l’interazione tra il sistema nervoso e quello immunitario potesse influenzare la malattia, notando che i pazienti spesso avvertono un dolore intenso prima di manifestare i sintomi tipici.
Potrebbe essere che il batterio sfrutti questa risposta naturale per reprimere il sistema immunitario a suo favore?
La tossina batterica innesca il silenziamento immunitario
Per esplorare questa teoria, Chiu e il suo team hanno sviluppato un modello murino di malattia carnivora iniettando i topi con il batterio isolato da pazienti umani infetti.
Utilizzando questo modello, hanno scoperto che una tossina prodotta dal batterio, nota come streptolisina S, è un fattore scatenante del dolore e del silenziamento del sistema immunitario.
In ulteriori esperimenti, hanno iniettato topi con batteri geneticamente modificati incapaci di produrre la tossina. Sebbene infettati, questi topi non hanno manifestato il tipico dolore, né l’infezione è diventata invasiva.
I ricercatori hanno confermato il ruolo della streptolisina S «reingegnerizzando» i batteri modificati per ripristinarne la produzione e reinserendoli nei topi, i quali hanno poi sviluppato una malattia carnivora conclamata.
Il team ha anche somministrato ai topi un anticorpo capace di bloccare la tossina, riscontrando una significativa riduzione del dolore, confermando così il ruolo cruciale della streptolisina S.
Meccanismi molecolari sottostanti
I ricercatori hanno effettuato ulteriori esperimenti per esplorare i meccanismi molecolari alla base dell’interazione tra il sistema nervoso e quello immunitario.
Hanno scoperto che la streptolisina S attiva i neuroni, inviando segnali di dolore al cervello, e al contempo stimola il sistema immunitario a secernere un neurotrasmettitore chiamato peptide correlato al gene della calcitonina (CGRP), che inibisce la risposta immunitaria.
Hanno anche constatato che il CGRP ostacola l’arrivo dei neutrofili, impedendo loro di eliminare i batteri nel sito dell’infezione.
«In effetti», osserva il Professor Chiu, «questo segnale neuronale silenzia il sistema di allerta che normalmente mobilita le cellule immunitarie per combattere l’infezione».
Questa risposta è adeguata quando una ferita è pulita e non infetta; non si desidera che il sistema immunitario attivi infiammazioni nei tessuti sani in assenza di un’infezione.
Tuttavia, il batterio dello streptococco sfrutta questa strategia quando la ferita è infetta, permettendo alla malattia di progredire senza ostacoli.
I pazienti in fase iniziale di fascite necrotizzante avvertono spesso un forte dolore, ma possono non presentare sintomi tipici come arrossamenti, gonfiori o infiammazione.
Il Professor Chiu e i suoi colleghi suggeriscono che ciò potrebbe indicare che, per qualche motivo, i neutrofili, responsabili dell’infiammazione e dell’eliminazione dei batteri, non sono stati chiamati a intervenire.
Due possibili modi per fermare la malattia
Gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti in cui hanno inoculato i batteri in due gruppi di topi: uno con la capacità di trasmettere segnali di dolore interrotta e l’altro senza questa interruzione.
I risultati hanno dimostrato che il blocco dei nervi del dolore ha migliorato il controllo dell’infezione da parte del corpo.
Altri esperimenti hanno rivelato che l’iniezione di neurotossina botulinica A – un bloccante nervoso usato nei trattamenti estetici – potrebbe rappresentare un approccio efficace per trattare la malattia carnivora.
Iniezioni di questo bloccante, anche due giorni dopo l’infezione, hanno mostrato risultati promettenti nonostante la presenza di ferite già dannose per i tessuti.
I ricercatori hanno anche esaminato un altro possibile approccio per affrontare la malattia, dimostrando che i bloccanti CGRP possono rimuovere i freni dal sistema immunitario, consentendo una risposta più efficace contro l’infezione. Questa strategia ha impedito la diffusione della fascite necrotizzante nei topi.
«I nostri risultati rivelano un nuovo e sorprendente ruolo dei neuroni nello sviluppo di questa malattia e suggeriscono contromisure promettenti che meritano ulteriori indagini», conclude il Professor Isaac M. Chiu.
Nuove Prospettive di Ricerca
Con il continuo avanzamento della ricerca nel 2024, si stanno esplorando nuove terapie per contrastare la fascite necrotizzante. Studi recenti suggeriscono l’impiego di terapie geniche per ripristinare la funzione dei neutrofili, migliorando così la risposta immunitaria. Inoltre, si stanno valutando approcci combinati che uniscono farmaci immunomodulatori e agenti antimicrobici per affrontare la malattia in modo più efficace.
Ricerche recenti hanno anche rivelato che la profilassi precoce con antibiotici specifici potrebbe ridurre significativamente l’incidenza di questa malattia devastante. Infine, la comprensione dei meccanismi di interazione tra sistema nervoso e sistema immunitario potrebbe aprire la strada a nuovi target terapeutici, migliorando le prospettive di trattamento per i pazienti affetti.
