I microbi in gabbia possono aiutare i reni?

Contenuto

• Qual è la connessione batterica?
• Quando i reni vanno a male
• I batteri in soccorso

Qualunque cosa tu faccia, anche leggendo tranquillamente questo articolo, il tuo corpo sta metabolizzando. Significa solo che sta facendo il suo lavoro, mantenendo il cuore che batte, i polmoni che pompano e l'intestino che gorgoglia. Nel processo, consuma i nutrienti e sforna i prodotti di scarto, gli effluvi della vita. Come la spazzatura in una strada cittadina, deve essere portata fuori per evitare che le strade si intasino. Quel lavoro è svolto dai reni, che filtrano i rifiuti dal sangue e poi lo espellono. Con i reni danneggiati, questi rifiuti tossici si accumulano e i tuoi organi iniziano a soffrire.

Qual è la connessione batterica?

Ognuno di noi ha circa tre libbre di batteri nell'intestino, che ci proteggono dagli agenti patogeni e ci aiutano a digerire il nostro cibo. Un microbiota ad azione regolare bilancia le esigenze di migliaia di specie di batteri, funghi e virus che si muovono nel calore dell'intestino. Molti ricercatori considerano questo lotto di microbi come un organo in sé: consuma sostanze nutritive e pompa una vasta gamma di ormoni e neurotrasmettitori in modo molto simile a un organo endocrino.

Ma le tossine, i patogeni o gli antibiotici possono spazzare via ampi segmenti di questo ecosistema e metterlo fuori equilibrio. Questa si chiama disbiosi e può portare a una "permeabilità intestinale". Questo è un termine un po 'complicato perché in un certo senso l'intestino perde sempre. È così che vengono assorbiti i nutrienti. Ma quello strato intestinale è pericolosamente sottile, con cellule tenute insieme dalle cosiddette giunzioni strette. Se queste giunzioni si allentano, tossine e batteri possono penetrare attraverso il rivestimento intestinale e nel flusso sanguigno. Da lì, il cuore le pompa prontamente a ogni organo del corpo.

Non importa quanto sia benefico un microbo nell'intestino, non sono i benvenuti nel flusso sanguigno. Il tuo sistema immunitario li rintraccia rapidamente e li uccide. Ma se questo diventa abituale, l'intero sistema immunitario può essere in allerta. Possono esserci molti danni collaterali poiché il sistema immunitario dà la caccia indelicatamente agli intrusi microbici. Quell'infiammazione sistemica può portare a diabete, malattie cardiache e malattie renali, tra gli altri. L'elenco delle malattie che possono essere scatenate dall'infiammazione sistemica cronica è lungo e fa riflettere.

Quando i reni vanno a male

La maggior parte dei pazienti con malattie renali finisce in dialisi, che filtra meccanicamente i rifiuti tossici dal flusso sanguigno. Sebbene l'emodialisi tradizionale dipenda dal filtraggio diretto dei rifiuti dal sangue, un altro tipo, chiamato dialisi peritoneale, dipende dalla perdita del rivestimento intestinale per estrarre i rifiuti dai tessuti che circondano l'intestino (il peritoneo). La dialisi peritoneale presenta vantaggi rispetto all'emodialisi ed è più conveniente, ma richiede comunque un trattamento invasivo e diligenza.

I pazienti con problemi renali sono spesso depressi e alcuni di questi sono probabilmente attribuibili all'accumulo di sostanze tossiche e al tedio della dialisi. Ma parte di quella depressione potrebbe essere dovuta alla disbiosi che ha portato alla malattia renale in primo luogo. Questo è l'effetto psicobiotico: i microbi possono influenzare l'umore.

I batteri in soccorso

È una buona notizia che i ricercatori abbiano creato un probiotico che può aiutare a spazzare via parte della spazzatura e dare una pausa ai reni malati. Il dottor Xian-Zheng Zhang ei suoi colleghi dell'Università di Wuhan hanno scoperto due specie batteriche in grado di abbattere le sostanze chimiche di scarto contenenti azoto come l'urea e la creatinina. Quando li hanno messi insieme, il duo potrebbe metabolizzare rapidamente i rifiuti.

Sfortunatamente, hanno prodotto ammoniaca nel processo, e questo può essere altrettanto dannoso dei rifiuti stessi, quindi hanno aggiunto un terzo microbo che ha metabolizzato l'ammoniaca.Sfortunatamente, quando hanno inserito questo trio in un topo, i batteri si sono separati in tre posizioni diverse e non potevano più lavorare insieme.

Per evitare ciò, hanno intrappolato i batteri in minuscole gabbie sferiche, costringendoli a collaborare. Quindi li hanno rivestiti con qualcosa chiamato film di polidopamina che teneva fuori le grandi molecole e lasciava entrare solo le piccole particelle di scarto. Lo chiamano un microecosistema batterico (BME).

Questa soluzione può solo eliminare la spazzatura nell'intestino. Come fa ad abbassare i detriti nel sangue? In una e-mail, il dottor Zhang ha detto che tutto torna al fenomeno della permeabilità intestinale: "La mucosa intestinale stessa è semipermeabile e le scorie azotate nel sangue possono entrare liberamente nel nostro sistema digestivo. Inoltre, nello stato patologico, la permeabilità dell'intestino aumenterà ulteriormente. Infatti, la dialisi peritoneale utilizza anche la semipermeabilità del peritoneo per rimuovere le scorie azotate dal sangue. La mucosa intestinale è la più grande mucosa nell'uomo e la sua superficie è circa 115 volte quella del peritoneo. Pertanto, è possibile utilizzare la semipermeabilità della mucosa intestinale per rimuovere i piccoli rifiuti molecolari nel sangue. "

Pertanto, questo probiotico orale agisce come un rene in miniatura, spazzando via gli stessi detriti dei reni e dando loro una pausa gradita. Il dottor Zhang sottolinea che questa tecnica evita l'uso controverso della modificazione genetica. Sequestrando questi batteri cavalli di battaglia in una matrice polimerica, è in grado di creare efficacemente un nuovo ecosistema progettato con cura che agisce come un superorganismo. E, poiché sono contenuti in una gabbia, non possono entrare nel flusso sanguigno.

Questo è solo l'inizio. Il dottor Zhang dice: “I rifiuti azotati generati durante l'insufficienza renale includono non solo l'urea e la creatinina, ma anche molecole come l'ossido di trimetilammina e i derivati ​​dell'indolo. I tipi di composti che possono essere degradati da questo sistema artificiale devono essere ulteriormente espansi per migliorare [la sua utilità]. " La malattia renale può iniziare da uno squilibrio microbico, ma può anche essere alleviata dai microbi. Può essere ironico, ma è sicuramente il benvenuto.

Zheng, Di-Wei, Pei Pan, Ke-Wei Chen, Jin-Xuan Fan, Chu-Xin Li, Han Cheng e Xian-Zheng Zhang. "Un cocktail microbico somministrato per via orale per la rimozione dei rifiuti metabolici azotati nei modelli animali di insufficienza renale". Nature Biomedical Engineering, 6 luglio 2020, 1–10.

Chen, Yuan-Yuan, Dan-Qian Chen, Lin Chen, Jing-Ru Liu, Nosratola D. Vaziri, Yan Guo e Ying-Yong Zhao. "Il microbioma-metaboloma rivela il contributo dell'asse intestino-rene sulla malattia renale". Journal of Translational Medicine 17, n. 1 (3 gennaio 2019): 5.