La trasmissione verticale del microbiota da madre a figlio avviene durante la gravidanza, il parto e l’allattamento. Durante la gravidanza due meccanismi biologici principali intervengono per attuare questo “fetal programming”: la rimodulazione dei microbioti materni (orale, intestinale e vaginale) ed il priming immunitario. Quest’ultimo è il meccanismo attraverso cui il microbiota materno inizia ad evocare la maturazione del sistema immunitario del feto.
Le prime evidenze che hanno consentito di delucidare questo meccanismo derivano da questi esperimenti che utilizzano un ceppo ingegnerizzato di E. coli (E. coli HA107). Si tratta di un ceppo auxotrofico (senza un particolare nutriente essenziale ha sopravvivenza limitata a 24-72 ore) e quindi in grado di colonizzare transitoriamente topine gravide germ-free.Grazie alla natura transitoria del batterio HA107, la madre torna a essere "germ-free" prima di partorire. Di conseguenza i cuccioli nascono e restano privi di microbi (germ-free). Poiché i cuccioli non hanno microbi propri, qualsiasi differenza osservata nel loro sistema immunitario rispetto a cuccioli nati da madri mai colonizzate deve essere attribuita esclusivamente all'esposizione materna al batterio avvenuta durante la gravidanza. Quello che si osserva è appunto che i cuccioli nati da madri colonizzate transitoriamente con questo singolo ceppo di E. coli mostrano uno sviluppo immunitario molto simile a quello di cuccioli nati da madri con un microbiota complesso e diversificato (standard).
Un lavoro uscito pochi giorni fa ha aggiunto un tassello a questo meccanismo, ed in generale ha aggiunto una conoscenza ai meccanismi biologici attraverso cui i batteri del microbiota vaginale comunicano con l’endometrio e, in corso di gravidanza, anche con il feto attraverso la placenta.
I ricercatori della University of Maryland School of Medicine hanno scoperto che i batteri del microbiota esternalizzano delle nano-particelle che inviano come messaggeri e che vengono internalizzate sia dalle cellule epiteliali vaginali, sia dall’endometrio che dalla placenta.
Come si vede nelle immagini queste particelle bEVs (Bacteria-derived extracellular vesicles) tracciate con un marcatore fluorescente rosso (indicati nelle foto dalle frecce bianche) vengono letteralmente internalizzati dalla placenta, e questa internalizzazione è diversa a seconda di quale batterio “invia” questi “segnali” biologici, con una maggiore efficienza nell’internalizzazione di particelle di Lactobacillus cripatus rispetto a L. iners e soprattutto rispetto a batteri generalmente ritenuti “disbiotici” per l’ambiente vaginale come Gardnerella e M. mulieris.
Gli autori hanno anche dimostrato che alcune citochine rispondono alle bEVs:
In conclusione questo bel lavoro ci mostra un meccanismo biologico attraverso cui il microbiota è in grado di comunicare, inviando messaggi a distanza che ricordano tipicamente il meccanismo biologico degli ormoni, molecole progettate dalla natura per inviare messaggi a distanza e modulare funzioni biologiche con meccanismi epigenetici e/o post-trascrizionali. Inoltre questo lavoro aggiunge un tassello alla comprensione dei meccanismi di fetal programming e di come il microbiota materno è in grado di modellare il sistema immunitario del feto.https://www.nature.com/articles/s41522-025-00866-9.pdf
Giovanni Buonsanti