Sapevi che l’apparato respiratorio ospita un proprio microbiota? E non si tratta di batteri nocivi, ma di guardiani della nostra salute, che contribuiscono a proteggerci dalle infezioni.
Di microbiota si parla tantissimo in questi ultimi anni. Il più famoso e meglio conosciuto, anche perché il più abbondante, è senza dubbio quello intestinale; ma, grazie ai progressi nelle tecniche di indagine microbiologica, gli studi più recenti stanno svelando che anche organi un tempo ritenuti sterili ospitano un loro microbiota: ad esempio l’utero. E anche le vie respiratorie.
Normalmente equipariamo la presenza di batteri nel naso, nella gola o nei polmoni a infezioni come il raffreddore, la tonsillite o la polmonite. Queste sono situazioni eccezionali: in condizioni normali nelle nostre vie respiratorie risiede una comunità di microrganismi (soprattutto batteri) che non solo non provocano danni, ma anzi salvaguardano la nostra salute. Iniziamo a conoscerli più da vicino.
Come è fatto il microbiota delle vie respiratorie?
Il nostro sistema respiratorio si può dividere in due parti: le vie aeree superiori (naso, seni nasali, faringe, laringe) e quelle inferiori (trachea, bronchi, bronchioli e alveoli polmonari). La superficie complessiva di tutti questi organi misura 70 m2 (40 volte più della pelle!), ed è interamente popolata di microrganismi, con una composizione diversa nei diversi tratti.
Vie respiratorie superiori
Le vie aeree superiori sono la parte più densamente popolata. Le narici ospitano un microbiota molto simile a quello della pelle, in cui le specie più abbondanti sono Staphylococcus, Propionibacterium e Corynebacterium. Addentrandosi nelle cavità nasali, a questi batteri tipicamente cutanei si sommano specie caratteristiche della rinofaringe (la parte più profonda del naso) come Dolosigranulum, Haemophilus e Streptococcus. L’orofaringe, cioè la cavità che collega naso e gola, ospita un microbiota ancora diverso, composto da Streptococcus, Neisseria, Rothia, Veillonella, Prevotella, Leptotrichia. Queste differenze nella composizione del microbiota rispecchiano le differenze ambientali, poiché ogni tratto è composto da cellule differenti e ha caratteristiche fisico-chimiche (temperatura, umidità, pH, concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica) diverse.
Oltre ai batteri, le vie aeree superiori ospitano molti virus (anche potenzialmente patogeni, come quelli che causano raffreddori e sindromi influenzali) e una piccola quantità di funghi dei generi Aspergillus, Penicillium, Candida e Alternaria.
Vie respiratorie inferiori
Scendendo nella trachea e poi nei polmoni, la quantità di microrganismi si riduce gradualmente. I batteri che troviamo nei polmoni sono spesso “visitatori” che arrivano dalle vie aeree superiori, in particolare dall’orofaringe. Gli scienziati pensano che il microbiota dei polmoni sani non sia una comunità stabile e residente come quella delle vie respiratorie superiori, ma piuttosto un flusso continuo di ospiti temporanei provenienti dall’alto, il cui equilibrio è mantenuto da un costante processo di arrivo ed eliminazione. Anche se probabilmente esistono eccezioni, cioè batteri che vivono stabilmente nei polmoni e che non ritroviamo nel tratto superiore, come il Tropheryma whipplei.
Cosa fa per noi il microbiota delle vie respiratorie?
La funzione principale di un microbiota respiratorio sano è fornire quella che gli scienziati chiamano “resistenza alla colonizzazione”: funge cioè da scudo contro la colonizzazione da parte di microrganismi estranei e potenzialmente patogeni.
Questa protezione avviene attraverso diversi meccanismi. Il più semplice è anche uno dei più efficaci: la competizione per spazio e sostanze nutritive. L’enorme numero di batteri residenti nelle vie respiratorie superiori, occupando tutto lo spazio e sfruttando tutte le risorse disponibili, rende molto difficile per un “nuovo arrivato” insediarsi e moltiplicarsi.
Ci sono poi alcuni batteri particolarmente degni di nota in quanto combattono attivamente gli intrusi: ad esempio Dolosigranulum e Corynebacterium contrastano lo pneumococco, mentre Staphylococcus epidermidis, uno stafilococco innocuo, è molto abile nel combattere il suo “cugino” più aggressivo Staphylococcus aureus.
Gli studi confermano che chi ospita quantità maggiori di Dolosigranulum e Corynebacterium nelle vie aeree superiori ha un rischio inferiore di contrarre infezioni respiratorie: non solo del naso e della gola, ma anche le ben più temibili polmoniti. Perché? Perché tutti i principali patogeni responsabili delle infezioni polmonari per prima cosa colonizzano in modo asintomatico la cavità nasale e la faringe, e poi da lì invadono i polmoni. Il microbiota delle vie respiratorie superiori, mantenendoli sotto controllo, ha quindi la funzione fondamentale di salvaguardare la salute dei polmoni.
Un secondo ruolo del microbiota delle vie respiratorie è quello di modellare le difese immunitarie locali. I batteri, infatti, sono in dialogo costante con il sistema immunitario: da un lato, questa interazione continua mantiene le nostre cellule immunitarie sempre all’erta e pronte a reagire a una vera minaccia, dall’altro insegna loro a non reagire in modo esagerato, evitando così infiammazioni inutili o eccessivi “danni collaterali” ai tessuti nel momento in cui devono combattere un nemico. In pratica il microbiota aiuta a calibrare la risposta immunitaria, mantenendola in un corretto equilibrio.
Si è visto, per esempio, che batteri come Veillonella e Prevotella attivano le difese immunitarie a livello polmonare, e la loro abbondanza è associata a esiti migliori nei pazienti affetti da polmonite. Ma il microbiota ci aiuta a prevenire e contrastare anche le infezioni virali, come dimostra l’osservazione che il rischio di contrarre l’influenza cambia a seconda della composizione del microbiota naso-faringeo.
Prendersi cura del microbiota respiratorio
Ma da cosa dipende il fatto che il microbiota delle vie respiratorie sia più o meno in salute, e quindi più o meno efficiente nel proteggerci?
Un ruolo lo gioca anzitutto il nostro patrimonio genetico, in particolare i geni collegati al sistema immunitario. Piccole differenze nel modo in cui funzionano le nostre difese, infatti, possono influire sul tipo di equilibrio che si instaura con i microrganismi commensali. Gli studi hanno rivelato che la genetica influenza soprattutto il microbiota dei polmoni, mentre ha un effetto minore su quello di naso e gola.
Un’altra parte della risposta sta nella nostra primissima infanzia. Il microbiota infatti comincia a svilupparsi subito dopo la nascita, quando il neonato viene investito da un’ondata di microbi provenienti dalla madre e dall’ambiente circostante, e si stabilizza nel giro di qualche anno. I fattori che modulano la sua composizione durante questo periodo iniziale hanno quindi un’influenza particolarmente importante e duratura.
Quali sono questi fattori? In modo simile a quel che accade per il microbiota intestinale, anche quello respiratorio è influenzato positivamente dal parto naturale e dall’allattamento al seno, mentre gli antibiotici lo perturbano e aumentano il rischio di successive infezioni. Un altro importante fattore di disturbo del microbiota infantile sono le infezioni respiratorie virali, che inducono disbiosi nella comunità batterica. Alcuni dati indicano inoltre che l’esposizione al fumo di sigaretta e la frequentazione dell’asilo nido aumentino i livelli di pneumococco (patogeno responsabile della polmonite) nel microbiota, mentre la vaccinazione antipneumococcica, pur riducendo drasticamente i livelli di questo batterio, favorisca la colonizzazione da parte di un altro patogeno, Staphylococcus aureus.
Anche se il microbiota degli adulti è più stabile di quello dei bambini, ci sono comunque fattori in grado di influenzarlo per tutta la durata della vita. Ecco i principali:
Antibiotici. Alterano il microbiota respiratorio, spesso riducendone la biodiversità e favorendo la disbiosi.
Inquinamento atmosferico. Anch’esso riduce la biodiversità del microbiota, e aumenta l’abbondanza di batteri e funghi potenzialmente patogeni.
Fumo di sigaretta. Modifica significativamente il microbiota orofaringeo, riducendone la biodiversità e arricchendolo di patogeni associati a malattie respiratorie (e anche parodontali LINK). Sorprendentemente, il fumo ha un effetto maggiore sul microbiota delle alte vie respiratorie che su quello polmonare.
Contatto con i bambini. Il contatto regolare con i bambini aumenta l’abbondanza di batteri potenzialmente patogeni negli adulti, riflettendo uno scambio microbico.
Prospettive future
Il microbiota delle vie respiratorie, come abbiamo visto, è un partner vitale per la nostra salute. Agisce come una prima linea di difesa, un guardiano invisibile che ci protegge dalle infezioni e dialoga costantemente con il nostro sistema immunitario.
Queste nuove conoscenze promettono di portare grandi cambiamenti nel modo in cui affrontiamo le malattie respiratorie. I ricercatori stanno già studiando, per esempio, lo sviluppo di probiotici specifici per le vie aeree, come spray nasali contenenti batteri benefici. La strada è ancora lunga, ma in futuro la terapia delle infezioni respiratorie potrebbe consistere non solo nel combattere i nemici, ma anche nel nutrire e rafforzare i nostri più antichi e fidati alleati.
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Fonti scientifiche:
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