Un team di ricerca italiano guidato da scienziati dell'Università Sapienza di Roma e del Policlinico Umberto I ha scoperto uno stretto legame tra il batterio intestinale Escherichia coli e l'infarto del miocardio. I batteri, che possono attraversare la parete intestinale ed entrare nel circolo sanguigno, sono in grado di concentrarsi nei trombi e favorire di conseguenza il rischio di ostruzione coronarica, il meccanismo alla base dell'infarto. Il ruolo dell'agente patogeno nello sviluppo del processo trombotico è stato dimostrato dagli studiosi attraverso esperimenti su topi, nei quali la condizione è stata amplificata iniettando l'Escherichia coli nel sangue. Avendo individuato il recettore delle cellule al quale si legano questi batteri, il Toll-like receptor 4, i ricercatori italiani sono riusciti a contrastare la trombosi untilizzando un inibitore che colpisce proprio l'interazione recettore-batterio. Questa scoperta sui modelli murini apre le porte a potenziali interventi terapeutici per il trattamento della fase acuta, ma anche vaccini anti-infarto che potrebbero prevenire l'evento cardiaco. Per comprendere meglio ciò che hanno fatto i ricercatori abbiamo intervistato lo scienziato che ha guidato lo studio, il professor Francesco Violi, Direttore della I Clinica Medica del Policlinico universitario Umberto I.

Il professor Francesco Violi
in foto: Il professor Francesco Violi

Professor Violi, dove sono stati rilevati i batteri nei soggetti coinvolti nello studio? E come fanno a favorire la formazione di trombi?

Noi abbiamo utilizzato delle tecniche di biologia molecolare attraverso le quali abbiamo dimostrato che in più del 30 percento dei soggetti con infarto è presente del DNA dell'Escherichia coli nel circolo. In base a studi precedenti, nei quali avevamo dimostrato che questi batteri possono provocare l'aggregazione delle piastrine che sono responsabili del trombo, siamo andati a vedere se in un modello sperimentale di trombosi aumentasse la condizione, quindi abbiamo visto che l'Escherichia coli era concentrato nel trombo. In un secondo momento abbiamo iniettato l'Escherichia coli nei topi e abbiamo visto che il batterio aumenta la trombosi sperimentale.

Col suo team ha scoperto un significativo legame tra il batterio Escherichia coli e l'insorgenza dell'infarto del miocardio; ci spieghi come un microorganismo che vive normalmente nell'intestino possa entrare in circolo e scatenare un evento cardiaco come l'infarto.

Ci sono due possibilità finora note. La prima è il tipo di cibo. I batteri in fondo si nutrono di quello che noi mangiamo. E un meccanismo attraverso cui un batterio può passare dall'intestino alla circolazione è quando si assumono cibi particolarmente grassi. Questa è la prima possibilità. La seconda possibilità che noi abbiamo scoperto in questo studio è che invece nei soggetti cardiopatici ci sia un'aumentata permeabilità intestinale. L'intestino è fatto a maglie molto strette; se si allargano, i batteri come l'Escherichia coli possono passare dall'intestino alla circolazione e quindi da qui al cuore.

Pensate che altri batteri di origine intestinale possano concorrere alla formazione dei trombi? Da quanto tempo sospettavate un ruolo dei batteri nell'infarto?

Ci sono altri studi – e uno in particolare che è stato pubblicato due mesi fa – di nostri colleghi che hanno visto che altri batteri oltre all'Escherichia coli sono presenti nel sangue di soggetti con infarto del miocardio. Quindi è possibile che non sia solo l'Escherichia coli coinvolto in questo processo e che ce ne siano altri. È un lavoro che dura da tanto tempo, da almeno quattro anni, e ha coinvolto cardiologi, cardiologi interventisti, anatomopatologi, biologi molecolari, biologi sperimentali. È uno studio che è durato tantissimo perché volevamo arrivare a capire sia se l'Escherichia coli potesse provocare la trombosi, sia il meccanismo attraverso cui l'Escherichia coli provoca la trombosi. E in questo studio abbiamo visto che il batterio interagisce con un recettore delle piastrine, e così facendo le attiva. Avendo capito questo abbiamo sviluppato anche uno studio con un inibitore del recettore, dimostrando che era responsabile della trombosi, perché la trombosi veniva ridotta quando il batterio era iniettato insieme al suo inibitore.

Grazie alla vostra scoperta potrebbero essersi aperte le porte a trattamenti rivoluzionari e a un potenziale vaccino “anti-infarto”. Nei test con i modelli murini siete riusciti a contrastare il processo trombotico con un apposito farmaco inibitore; avete riscontrato effetti collaterali nei topi? Quanto tempo potrebbe passare per arrivare alla sperimentazione clinica di tali molecole?

Gli scenari che noi immaginiamo sono di due tipi. I nostri studi già fatti permettono già di immaginare l'uso di questo antidoto nella situazione acuta, l'altro invece è la prevenzione. Per quanto riguarda la prevenzione, un primo aspetto è la parte dietologica, l'altro aspetto è un vaccino. E cioè fare in modo che l'Escherichia coli anche se presente in circolo non faccia danni. È un disegno che stiamo immaginando e che spero sarà implementato nel prossimo futuro. Nei topi non abbiamo visto effetti collaterali, anzi, quello che abbiamo è un fatto positivo. Cioè, questi animali che avevano la trombosi quando venivano trattati con il farmaco che la inibiva stavano meglio. Erano molto più attivi. Un dato molto interessante che non abbiamo pubblicato.

Eventuali farmaci punterebbero a colpire il recettore al quale gli Escherichia coli si legano (il Toll-like receptor 4 che avete individuato) o i batteri stessi alla base dell'endotossiemia di basso grado?

I batteri vanno a interagire con questo recettore che è sulle cellule che sono coinvolte nella trombosi, per cui si legano alle cellule e le attivano. Noi abbiamo sperimentato un farmaco che inibisce questa interazione. Non è un recettore specifico dell'Escherichia coli, ma è per tutti i gram negativi. Ove fossero coinvolti altri batteri, magari è utile lo stesso.