Distrofia di Duchenne, dal microbiota intestinale una possibile chiave per proteggere il muscolo

Il microbiota intestinale potrebbe avere un ruolo molto più importante di quanto finora ipotizzato nella progressione della distrofia muscolare di Duchenne (DMD). È quanto emerge da uno studio coordinato da Fabio Arturo Iannotti, dell’Istituto di Chimica Biomolecolare del Consiglio nazionale delle ricerche di Pozzuoli (Cnr-Icb), pubblicato sul Journal of Translational Medicine, che identifica una molecola prodotta da specifici batteri intestinali come possibile elemento di protezione del tessuto muscolare. La distrofia muscolare di Duchenne è la più frequente e grave forma di distrofia muscolare dell’età pediatrica. È causata da mutazioni del gene della distrofina e determina una progressiva perdita della forza muscolare, fino a compromettere anche la funzione respiratoria e cardiaca. Nonostante i progressi degli ultimi anni, la ricerca è ancora impegnata nell’individuazione di nuovi bersagli terapeutici in grado di rallentare la progressione della malattia.

Il ruolo del microbiota

Negli ultimi anni il microbiota intestinale è diventato uno dei principali protagonisti della ricerca biomedica. Oltre a favorire i processi digestivi, produce infatti numerose molecole bioattive capaci di comunicare con organi e tessuti lontani dall’intestino, influenzandone il funzionamento. Partendo da queste evidenze, i ricercatori hanno concentrato l’attenzione sul genere batterico Bacteroides e sui metaboliti da esso prodotti, valutandone la presenza sia nei modelli animali della malattia sia nei pazienti con distrofia muscolare di Duchenne.

La scoperta della commendamide

L’analisi ha evidenziato una significativa riduzione di alcune specie commensali di Bacteroides, in particolare Bacteroides vulgatus, batterio noto per produrre acidi grassi a catena corta (SCFA) e commendamide, una molecola simile agli endocannabinoidi le cui funzioni biologiche sono ancora poco conosciute. Secondo lo studio, anche i livelli di commendamide risultano ridotti sia nei modelli murini sia nelle persone con distrofia muscolare di Duchenne. Parallelamente, nel tessuto muscolare dei topi sono state osservate alterazioni compatibili con una maggiore suscettibilità alla ferroptosi, una forma di morte cellulare associata allo stress ossidativo. Gli esperimenti condotti su cellule muscolari murine e su miotubi umani hanno inoltre mostrato che la commendamide è in grado di esercitare un effetto protettivo nei confronti della ferroptosi, un’azione che diventa ancora più marcata in presenza degli acidi grassi a catena corta prodotti dal microbiota. “Questa molecola risulta significativamente ridotta sia in modelli murini che in individui affetti da DMD e i ricercatori hanno dimostrato il nesso con i meccanismi che causano il danno muscolare. Lo studio evidenzia un vero e proprio asse microbiota-muscolo, dimostrando come le molecole prodotte dai batteri intestinali agiscano da mediatori biologici e influenzino funzionalità e vulnerabilità del tessuto muscolare”, spiega Fabio Arturo Iannotti.

Un nuovo tassello nella comprensione della malattia

Lo studio ha inoltre individuato un possibile meccanismo attraverso cui la commendamide esercita i suoi effetti protettivi. Secondo i ricercatori, la molecola contribuirebbe ad attivare le difese antiossidanti delle cellule muscolari, riducendone la vulnerabilità allo stress ossidativo. Questi risultati rafforzano l’ipotesi dell’esistenza di un asse intestino-muscolo nella distrofia muscolare di Duchenne e suggeriscono che la riduzione di Bacteroides vulgatus e dei suoi metaboliti possa favorire la degenerazione del tessuto muscolare.

Le prospettive della ricerca

I risultati, sottolineano gli stessi ricercatori, sono ancora limitati a modelli sperimentali e a studi in vitro e non hanno quindi un’immediata applicazione clinica. Tuttavia, nelle conclusioni dell’abstract gli autori evidenziano che queste osservazioni “supportano ulteriori studi sui metaboliti derivati dal microbiota come candidati postbiotici per la terapia della distrofia muscolare di Duchenne”, aprendo la strada a nuove linee di ricerca. “Il microbiota intestinale è un vero e proprio organo funzionale e comunica con il resto dell’organismo attraverso le molecole prodotte, una complessa rete di segnali biologici che può influenzare tessuti molto distanti, modulando processi fisiologici e patologici. Per malattie rare prive di terapie risolutive, come la Distrofia Muscolare di Duchenne, questi risultati aprono la possibilità di sviluppare strategie innovative”, conclude Iannotti.

Una ricerca multidisciplinare

Lo studio rappresenta l’evoluzione di un filone di ricerca già avviato dallo stesso gruppo del Cnr-Icb, che in precedenza aveva dimostrato come nei modelli sperimentali della malattia il microbiota intestinale presenti una composizione alterata, con una riduzione degli acidi grassi a catena corta, tra cui il butirrato, associata a modificazioni del sistema degli endocannabinoidi. La ricerca è stata realizzata in collaborazione con il Dipartimento di Farmacia e il Dipartimento di Scienze Agrarie dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, il Dipartimento della Donna, del Bambino e di Chirurgia Generale e Specialistica dell’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, il Centro Clinico NeMO dell’AORN Ospedali dei Colli – Ospedale Monaldi di Napoli e il NUTRISS Centre dell’Università Laval di Québec, in Canada.

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