Adenoma pancreatico duttale: il micobiota attiva la cancerogenesi

I funghi: una minoranza rumorosa

La multiforme comunità microbica, diffusa nei nostri distretti e sulle nostre mucose, assume il nome collettivo di microbiota. Nella stragrande maggioranza, questa astrazione concettuale, indica forme batteriche, ma gli studi sempre più approfonditi ormai reclamano dignità di inquilini residenti anche per i funghi, che campeggiano fieri con il loro 0.1%. Le barriere difensive dei mammiferi sono, in realtà, densamente popolate da funghi simbionti, tanto quanto da batteri simbionti.

Il micobiota è un “Nuovo Mondo” nel mondo

Il microbiota fungino, o micobiota, sta emergendo, nell’ultimo quinquennio, come agente cruciale nella regolazione dell’omeostasi animale ed umana. Foster e colleghi, hanno osservato quanto gli ospiti siano, per questo, sotto una costante e notevole pressione selettiva, finalizzata al controllo della composizione del proprio micobiota enterico. Questo processo d’elezione dei ceppi prevalenti mira, cioè, a conservare prevalentemente specie benefiche.

Così, il gruppo di ricerca guidato da Andrea K. Nash ha definito una esaustiva panoramica dei ceppi fungini che compongono il normale micobiota umano. All’interno di uno studio di coorte noto come Human Microbiome Project (HMP), i ricercatori hanno condotto sequenziamento dell’rRNA 18S e della regione ITS2 (Internal Transcribed Spacer 2). L’indagine metagenomica ha garantito una elevata risoluzione nei risultati che hanno assegnato prevalenza (nei campioni analizzati) rispettivamente a:

Saccharomyces cerevisiae (92.2% dei campioni, Fig. 1)
Malassezia restricta (78.3%, Fig.2)
Candida albicans (63.3%, Fig.3).

Tali comunità di funghi sono considerate, dai ricercatori, Unità Tassonomiche Operative (OTUs), secondo la definizione filogenetica che raggruppa ceppi in base alla similarità di sequenza genetica.

Biodiversità dei funghi e disseminazione corporea

In confronto alle comunità batteriche, il micobiota intestinale umano manifesta, dunque, una ridotta biodiversità. I ricercatori, inoltre, hanno riscontrato che, contrariamente alle comunità batteriche, la composizione del micobiota di un individuo può variare radicalmente nel tempo (nell’arco di un anno, nello studio), rispetto allo stesso in un altro individuo. La elevata affidabilità delle metodologie genomiche impiegate ha, perciò, evidenziato una elevata inter- ed intra-variabilità, in questo “Nuovo Mondo” microbico.

Il tratto gastro-enterico umano può annoverare, oltre a Candida albicans, Candida glabrata, Candida dubliniensis e Candida parapsilosis, secondo Ward e colleghi, anche Cladosporium. Studi condotti in sistemi murini, poi, hanno chiarito l’origine di questa comunità fungina: solo alcune delle più note specie di funghi che colonizzano l’intestino derivano da ingestione alimentare, mentre la maggior parte ha origine direttamente enterica.

Persino per il micobiota, quindi, come già ampiamente appurato per il microbiota, si può parlare di trasmissione verticale madre-figlio, dei ceppi. Nella cavità orale, nel retto e nell’inguine dei neonati, infatti, Ward ha rilevato le stesse popolazioni di Candida albicans delle madri, nei corrispondenti distretti, a distanza di una settimana dal parto (Fig.4).Il canale del parto è un varco fondamentale per la creazione di un sano microbiota e, adesso si sa, anche di una equilibrata comunità di funghi.Il canale del parto è un varco fondamentale per la creazione di un sano microbiota e, adesso si sa, anche di una equilibrata comunità di funghi.

Figura 4 – Il canale del parto è un varco fondamentale per la creazione di un sano microbiota e, adesso si sa, anche di un equilibrato micobiota

Epigenetica fungina: ambiente, dieta e farmaci

Tanto in sistemi murini, quanto in quelli umani, la variabilità delle popolazioni di funghi, nelle primissime fasi di vita, è ben più elevata, rispetto alle comunità batteriche. Queste ultime, infatti, risultano più stabili ed omogenee dall’infanzia all’età adulta, almeno in confronto alla vivacità fungina.

E la dieta, la nostra inconsapevole terapia cronica, poteva non incidere sulla composizione del micobiota? Ma certo che no.

Regimi alimentari, quindi, costantemente ricchi di prodotti vegetali favorisce una flora fermentativa tra cui, rappresentante per i funghi, spicca la Candida albicans (Fig.5); uno stile alimentare, invece, orientato ai cibi di origine animale, compone una flora putrefattiva, con fungo prevalente il Penicillium (Fig.6).

L’ambiente intestinale microbiologicamente promiscuo, ha anch’esso il suo peso sulla bilancia mico-microbica: un prolungato (o ciclico) trattamento antibiotico favorisce la proliferazione micotica a scapito di quella batterica. Tant’è che il recupero del microbiota è fortemente influenzato dalla colonizzazione dei funghi e dalla proliferazione della Candida albicans, in particolare. Secondo Bruno Sovran e colleghi, infatti, la popolazione batterica delle Enterobacteriaceae, per esempio, è influenzata tanto dalla contestuale colonizzazione solidale di lieviti Saccharomyces boulardii CNCM I-745, quanto da quella nefasta di Candida albicans.

Pancreas e funghi residenti: il cancro cambia tutto

Lo studio appena pubblicato su Nature da Berk Aykut, ha ridisegnato il ruolo del micobiota d’organo, colorandolo con tinte fosche da agente cancerogenico.

E’ noto che la disbiosi batterica enterica si accompagni alla proliferazione cellulare maligna in carcinoma epatico e colorettale, mentre, solo ultimamente, si riscontra anche nella patogenesi dell’adenoma pancreatico duttale (PDA). Nel PDA umano e murino, infatti, la presenza dei funghi pare triplicata rispetto alla normale popolazione del pancreas. Persino la composizione fungina del micobiota tumorale risulta differente da quella fisiologica enterica.

Indici ecologici di diversità nel mondo dei funghi

Secondo questo studio, la diversità micologica nel PDA del pancreas è registrata in entrambi gli indici ecologici classici:

alfa-diversità riferita al numero di specie presenti nelle comunità di funghi del PDA,
beta-diversità correlata al numero di comunità nell’area del PDA.

In particolare, la comunità fungina che infiltra i tumori PDA del pancreas è caratterizzata dalla evidente prevalenza del ceppo Malassezia spp. globosa, sia nell’uomo che nei modelli murini.

Progressione neoplastica e micobiota: lo studio

Esiste un ponte di comunicazione tra intestino e pancreas, ed è il dotto pancreatico con il suo sfintere di Oddi. I ricercatori guidati da Aykut, dunque, hanno formulato l’ipotesi che funghi del lume intestinale possano migrare ed accedere al pancreas.

Per verificare questo postulato, i ricercatori hanno somministrato, per via orale, ceppi di Saccharomyces cerevisiae marcati con proteine verdi fluorescenti (GFP) a topi, divisi in due gruppi: controlli (sani) e topi affetti da PDA. Nell’arco di soli 30 minuti, i funghi hanno effettuato migrazione verso il pancreas, dimostrando che il micobiota intestinale possa direttamente influenzare e plasmare il micro-ambiente pancreatico.

Successive indagini genetiche (mediante p48cre e LSL-KrasG12D), nel sistema murino, hanno fornito un dato dirimente sulla identità di popolazione nei due distretti corporei comunicanti: intestino e pancreas. Il micobiota dell’intestino e quello tumorale del pancreas PDA clusterizzano, quindi proliferano separatamente.

Gli scienziati hanno, inoltre, acquisito dati sulla evidente riduzione di alfa-diversità dei ceppi fungini, nel pacreas “trasformato” dal PDA, rispetto all’intestino. Gli unici phyla (macro-categorie sistematiche) rilevati nel tessuto del pancreas sono stati Ascomycota e Basidiomycota. In ridottissima associazione, anche Mortierellomycota e Mucoromycota.

Tuttavia, il genere prevalente (più del 20% rispetto agli altri) è indiscutibilmente Malassezia: questa prevalenza potrebbe, in futuro, se confermata adeguatamente, diventare una spia, un biomarker, indipendente per diagnosi di PDA. La semplice infiammazione pancreatica, infatti, che pure, nel cronico, rientra tra i fattori favorenti l’oncogenesi, non ha indotto alcun incremento di infiltrazione fungina nel pancreas.

Competenze immunologiche dei funghi

Come “materialmente” agiscono i funghi sull’instaurazione di un processo infiammatorio pre-neoplastico? I ricercatori sono arrivati a scoprire che il meccanismo molecolare di legame tra la Proteina Legante la Lectina (MBL) e i glicani di parete dei funghi attiva la Via del Complemento.

Questa cascata di reazioni immunologiche è alla base dell’avvio di un processo infiammatorio a scopo difensivo, come sempre. Purtroppo il Sistema del Complemento, una volta attivato, è anche responsabile della progressione tumorale. La delezione dell’MBL e del C3 (proteina cruciale del Complemento) è in grado, in territorio extra-tumorale, di proteggere dalla terribile ed inesorabile crescita neoplastica (Fig.7).La progressione tumorale pancreatica è chiaramente accelerata dai funghi del micobiota residente.La progressione tumorale pancreatica è chiaramente accelerata dai funghi del micobiota residente.

Figura 7 – Rappresentazione di una cellula tumorale pancreatica

Metodi microbiologici di contrasto alla cancerogenesi

I ricercatori hanno vagliato anche l’ipotesi dell’ablazione del micobiota per valutare eventuali effetti di rallentamento o di risoluzione del processo canceroso. Essi hanno, dunque, somministrato amfotericina B per via orale agli esemplari murini oncologici, ottenendo, su questi, un soddisfacente risultato anti-tumorale. Il farmaco anti-micotico (al pari del fluconazole), infatti, risulta potenziare l’effetto chemioterapico della gemcitabina (agente anti-neoplastico).

Infine, per confutare questi ultimi risultati sulla diretta correlazione disbiosi fungina-progressione del PDA, i ricercatori hanno condotto ri-colonizzazione dei topi in chemioterapia con Malassezia globosa.

Il ceppo, particolarmente abbondante nelle cellule pancreatiche murine trasformate dal PDA, è stato re-introdotto solo nei soggetti murini oncologici, mentre i topi-controllo hanno subìto colonizzazione con Saccharomyces cerevisiae, Candida tropicalis o Aspergillus sp.

Risultato: solo Malassezia globosa (Fig.8) ha dato vita a crescita ed accelerazione del PDA; gli altri ceppi di funghi sono risultati assolutamente innocui sui controlli. Malassezia globosa è risultata la specie di funghi più abbondante in PDA.

Figura 8 – Malassezia globosa

Solo ulteriori studi di approfondimento, però, sui legami funzionali multi-specialistici tra mico- e microbiota, potranno consentire uno spiraglio di controllo sulla progressione neoplastica pancreatica.