DISTURBI DELLO SPETTRO AUTISTICO: INTESTINO aspetti immunologici, alimentari, gastroenterologici SISTEMA NERVOSO Dott.ssa Cristina Panisi, pediatra Laboratorio Autismo – Università di Pavia Autismo: dai metodi ai contenuti Perché? Meccanismo molecolare Quale? Caratteristiche idonee in funzione del meccanismo molecolare DIETA PROBIOTICI INTEGRATORI A chi? Per quanto tempo? A chi dimostra di possedere quel meccanismo In base alla durata degli effetti Perché parlare dell’intestino nei DSA? Sintomi gastroenterici: 4X Diarrea: >3X Stipsi: >3X rispetto alla popolazione generale Dolori addominali: >2X McElhanonet al “Gastrointestinal Symptoms in Autism Spectrum Disorder: A Meta-analysis” Pediatrics; originally published online April 28, 2014; DOI: 10.1542/peds.2013-3995 Perché parlare dell’intestino nei DSA? La sintomatologia, quando presente, ha caratteristiche “inusuali” 8,5% bambini in ps per costipazione intestinale hanno diagnosi di DSA (Pang et al, Pediatr Surg Int, 2011; 27:353-8) La stipsi può precedere l’insorgenza dei sintomi di DSA (Iibrahim et al, Pediatrics, 2009; 124:680-6). Il disturbo gastrointestinale potrebbe essere un disordine primario in alcuni pazienti? Perché parlare di risposta immune nei DSA? Dimostrazione di risposta infiammatoria nel tessuto cerebrale di persone con DSA Vargas DL “Neuroglial activation and neuroinflammation in the brain of patients with autism” Ann Neurol. 2005 Jan;57(1):67-81 Aumento di IL-1, IL-6, IL-12 e TNF-; diminuzione di IL-10 e TNF- Aumento dell’attività di monociti, NK, T; diminuzione Treg Ashwood P, “The immune response in autism: a new frontier for autism research” J Leukoc Biol. 2006 Jul;80(1):1-15 Perché parlare di risposta immune nei DSA? IL-10 e TNF- T reg IL-1, IL-6, IL12 e TNF- Monociti, NK, T Intestino e sistema immunitario L’intestino è sede di quasi la metà della competenza immunologica del nostro organismo. Delle tre interfacce maggiormente esposte all’ambiente esterno, con la cute e la mucosa respiratoria, la superficie intestinale rappresenta la sede principale dell’incontro del sistema immunitario con il mondo esterno. Un incontro non sempre felice, a causa di un difetto della risposta immune o di un’aggressione da parte di tossici o patogeni ambientali. Intestino e sistema immunitario …e DSA L’incontro tra il sistema immune e i fattori esterni può avvenire in un soggetto con particolare predisposizione, in un particolare momento dello sviluppo … … questo incontro può innescare una risposta inadeguata, realizzata con l’intenzione di preservare l’omeostasi dell’organismo, ma, in realtà, diventa mediatrice di un danno Numerosi fattori locali sono in grado di orientare la risposta immunitaria. Tra questi, il microbiota intestinale Rescigno M How the interplay between antigen presenting cells and microbiota tunes host immune responses in the gut Seminars in Immunology, Volume 24, Issue 1, 2012, 43 - 49 Attivazione della microglia E’costituita da fagociti residenti nel SNC, con il compito di provvedere alla sorveglianza immunologica, mantenere l’omeostasi tissutale e promuovere riparazioni dopo un eventuale danno. Controlla il “pruning” sinaptico (sfoltimento delle sinapsi) Polarizzazione macrofagica e della microglia M1/M2 (M1produce CK infiammatorie, M2 spegne l’infiammazione) La polarizzazione M1/M2 è influenzata da vari fattori, tra cui CK e batteri (patogeni o della flora commensale) Theoharides TC “Focal brain inflammation and autism” J Neuroinflammation 2013, 9;10:46. Mitocondri e mastociti Fig. 1 Diagrammatic representation of the effect of extracellular mitochondrial component on stimulation of a variety of cells to release proinflammatory molecules leading to brain inflammation. Theoharis C. The “missing link” in autoimmunity and autism: Extracellular mitochondrial components secreted from activated live mast cells Autoimmunity Reviews, Volume 12, Issue 12, 2013, 1136 - 1142 http://dx.doi.org/10.1016/j.autrev.2013.06.018 Il microbiota intestinale massa di circa 1014 batteri con cui l’organismo stabilisce un rapporto simbiotico a partire dalla nascita. Tra le numerose funzioni, è la prima “palestra” del sistema immunitario, sede di un allenamento costante, che durerà per tutta la vita. E quando il training, per qualche motivo, verrà perturbato, i suoi effetti si faranno sentire, nel breve e nel lungo periodo. Per tale motivo, è corretto considerare il microbiota un “organo ausiliario”. Microbiota intestinale: effetto barriera e stimolo immunitario Rescigno et al Oral Tolerance Can Be Established via Gap Junction Transfer of Fed Antigens from CX3CR1+ Macrophages to CD103+ Dendritic Cells mmunity, Volume 40, Issue 2, 2014, 248 - 261 http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2013.12.012 Una possibile ipotesi patogenetica SUSCETTIBILITA’ IMMUNOLOGICA Genetica Acquisita AMBIENTE Dieta Antibiotici CRESCITA DI DESULFOVIBRIO DANNO TISSUTALE DIRETTO Reazione immuno-mediata DANNO TISSUTALE Finegold et al, Anaerobe, 2012; 18: 260-262 Microbial genes, brain & behaviour – epigenetic regulation of the gut–brain axis Genes, Brain and Behavior 2013; 13 (1): 69-86 Via Gut-to-Brain … passando per il sistema immune De Theije et al Eur J Pharmacol. 2011 Sep;668 Suppl 1:S70-80