Escherichia coli ed infarto del miocardio: una possibile correlazione

Escherichia coli: il gram negativo principale dell’intestino

Il batterio Escherichia coli appartiene ai gram negativi ed è la specie più frequente del genere Escherichia. Appartiene al gruppo delle Enterobacteriaceae e se ne conoscono oltre 150 sierotipi, distinti dalle diverse combinazioni degli antigeni O, K e H caratterizzanti l’E. coli. A livello biochimico, questo batterio fermenta molto rapidamente il lattosio e produce indolo. Tali caratteristiche lo rendono particolarmente semplice nella distinzione dalle altre specie.

Può produrre qualsiasi esotossina proteica riscontrata negli enterobatteri e molto spesso è uno dei principali batteri riscontrati nelle infezioni opportunistiche nell’uomo, in particolare nelle infezioni delle vie urinarie (UTI). Inoltre, in base alle manifestazioni cliniche che è in grado di indurre, si distingue in sei gruppi di E. coli :

E. coli ENTEROPATOGENI (EPEC);
E. coli ENTEROTOSSIGENI (ETEC);
E. coli ENTEROEMORRAGICI (EHEC);
E. coli ENTEROINVASIVI (EIEC);
E. coli ENTEROAGGREGANTI (EAEC);
E. coli ENTEROAGGREGANTI DIFFUSI (DAEC).

Escherichia coli al microscopico elettronico a scansione — Figura 1 – *Escherichia coli* al microscopico elettronico a scansione (SEM)

L’infarto acuto del miocardio

L’infarto del miocardio (IMA), assieme agli ictus, rientra tra le malattie cardiovascolari più frequenti nel nostro paese, con un alto tasso di mortalità. Diversi studi e molteplici statistiche hanno evidenziato che ogni anno, in Italia, colpisce più di 100 mila persone.

L’IMA rientra tra le sindromi coronariche acute e si localizza principalmente nel ventricolo sinistro, ma il danno tessutale può estendersi anche al ventricolo destro ed agli atri. Si verifica quando un trombo interrompe improvvisamente il flusso di sangue all’interno di una arteria coronaria: tale interruzione, con il protrarsi dei minuti e delle ore, comporta il danneggiamento con successiva necrosi del tessuto miocardico. Se non trattato in tempo può essere letale.

La diagnosi viene svolta principalmente mediante l’elettrocardiogramma e l’analisi dei marcatori cardiaci (enzimi cardiaci rilasciati nel circolo sanguigno dopo necrosi miocardica). In particolare, le troponine (troponina I e troponina T), sono i test d’elezione per il monitoraggio e diagnosi dell’IMA, grazie alla loro sensibilità e specificità. Negli ultimi anni sono stati sviluppati test ancora più sensibili per riscontrare attendibilmente livelli sempre più precisi delle cTn.

Occlusione di una arteria coronaria nell'infarto miocardico acuto — Figura 2 – Immagine esemplificativa dell’occlusione di una arteria coronaria in un IMA

Dal Policlinico Universitario “Umberto I” di Roma una possibile correlazione tra Escherichia coli e l’infarto

La ricerca arriva da uno studio italiano condotto dal Professor Francesco Violi, Direttore della Clinica Medica del Policlinico Universitario “Umberto I “di Roma. I risultati sono stati successivamente pubblicati sull’European Heart Journal, la rivista ufficiale della Società Europea di Cardiologia.

La ricerca è stata condotta da un team del policlinico universitario che ha visto la collaborazione di più figure e reparti medico sanitari, quali medici cardiologi, anatomopatologi, biologi e patologi clinici: è stata misurata la concentrazione del lipopolisaccaride (LPS), presente nella membrana esterna dei batteri, la P-selectina il cui ruolo rientra nell’attivazione piastrinica e la zonulina, un marker di permeabilità intestinale.

Lo studio ha analizzato in totale 150 pazienti: in particolare, si è focalizzato sull’analisi della concentrazione del LPS presente nei trombi in 50 pazienti colpiti da infarto miocardico. I ricercatori hanno confrontato tale concentrazione con quella di 50 pazienti sani e 50 pazienti in condizione normale (affetti da angina stabile).

Nei soggetti infartuati, colpiti quindi da angina instabile, gli studiosi hanno riscontrato una concentrazione batterica molto più alta rispetto agli altri due gruppi di studio: 34 % nei pazienti con IMA, 12 % nei soggetti con angina stabile e 4 % nei soggetti di controllo. Mediante tecniche di biologia molecolare, è stato successivamente dimostrato che il lipopolisaccaride LPS apparteneva al batterio Escherichia coli, la cui sede d’elezione è prettamente intestinale.

Spiega il Professor Violi: «Siamo partiti dall’intuizione che alcuni batteri intestinali potessero avere un ruolo nello sviluppo dell’infarto; da qui abbiamo avviato uno studio che è durato oltre 4 anni e scoperto che i pazienti con infarto acuto presentavano alterazioni della permeabilità intestinale e contemporaneamente il batterio E. coli nel sangue e nel trombo.»

In che modo, il batterio, riesce a “spostarsi” dall’intestino al sangue dei pazienti colpiti da infarto miocardico, concentrandosi principalmente nei trombi coronarici causa dell’ostruzione? La spiegazione dipende dalla permeabilità intestinale.

I ricercatori hanno studiato quest’ultima nei soggetti infartuati, i cui risultati hanno dimostrato una alterazione rispetto agli altri soggetti di studio, in cui quest’ultima non era presente. L’alterazione della permeabilità è stata analizzata mediante gli elevati valori della zonulina. Tale alterazione permette quindi il passaggio dell’ E. coli nel sangue, facilitando la sua localizzazione a livello del trombo coronarico favorendo così l’insorgenza dell’infarto miocardico.

È stato visto, altresì, a livello sperimentale, che il recettore a cui E. coli si lega per facilitare la trombosi è il Toll like receptor 4: gli studiosi sono però riusciti ad inibire il processo trombotico mediante un inibitore specifico che blocca il legame del batterio con il recettore espresso dalle cellule immunitarie.

Le prospettive future

Questa scoperta apre nuovi orizzonti su avanzate prospettive terapeutiche ma anche sulla possibilità di creare un vaccino specifico contro Escherichia coli che possa prevenire l’infarto miocardico acuto.

Infatti, spiega il Professor Violi «Questi risultati oltre ad aver definito un nuovo meccanismo che favorisce l’infarto, aprono nuove prospettive terapeutiche per la sua cura che prevedono o l’uso della molecola individuata nei casi acuti o lo sviluppo di un vaccino che prevenga il processo di trombosi delle coronarie».

Queste ricerche sono l’ennesima conferma di quanto gli studiosi italiani siano un vero e proprio orgoglio e di quanto, grazie ad i loro continui studi ed alla collaborazione tra più figure professionali, si possa giungere ad un risultato concreto e tangibile nella pratica clinica.

Priscilla Caputi