A cura del Dott. Pierpaolo Piras, Specialista in Otorinolaringoiatria e componente del Comitato per lo Sviluppo di Mondo Internazionale APS
Una recente scoperta della scienza medica evidenzia come e perché i virus sono importanti quanto i batteri intestinali (microbioma) per la conservazione della salute umana. Sempre più spesso si sente parlare dell'importanza del microbioma umano - ovvero la vasta associazione di batteri e funghi che vivono sopra e dentro di noi - in relazione alla nostra salute.
Ma c'è un'altra parte, ugualmente importante, di questa vasta e popolatissima comunità microbica che è rimasta meno conosciuta e che la scienza definisce come “viroma”. Il viroma è costituito da tutto quel complesso di virus che albergano normalmente nel nostro corpo. Sono distinti in quelli che infettano le cellule umane, i batteriofagi (virus che infettano i batteri) e i virus che acquisiamo tramite la nostra alimentazione e/o direttamente dall'ambiente con i contatti fisici e l’attività respiratoria.
Cosa sono i virus ?
I virus sono le entità biologiche ultramicroscopiche più antiche e abbondanti esistenti sulla Terra: si stima che nel mondo vi siano circa 10³¹ particelle virali e che ogni essere umano ne contenga circa 10¹³.
L’avvento del microscopio elettronico nel 1931 ne ha consentito sia l’individuazione che la loro complessa struttura. Per qualche secolo , i virus sono stati “intuiti” come agenti patogeni. Oggi la ricerca dimostra che i virus influenzano in modi diversi la nostra salute.
I batteriofagi, ad esempio, svolgono un ruolo cruciale nella regolazione delle popolazioni batteriche nel nostro intestino. Tenendo sotto controllo i batteri nocivi, aiutano a prevenire condizioni come un’entità patologica (di recente acquisizione scientifica) come la “malattia infiammatoria intestinale” (IBD) e l'obesità primaria. Alcuni batteriofagi possono anche migliorare la capacità del sistema immunitario di combattere le infezioni batteriche. Lo fanno scomponendo la struttura delle membrane esterne dei batteri patogeni, rilasciando invece antigeni capaci di stimolare risposte immunitarie maggiormente efficaci.
Altri virus che interagiscono direttamente con il nostro sistema immunitario aiutano persino a mantenerne l'equilibrio nelle difese immunitarie dell’organismo, proteggendoci potenzialmente da numerose malattie. Ad esempio, l'herpesvirus, agente eziologico dell’ herpes labiale e della mononucleosi, può alterare le risposte immunitarie. Lo fa in vari modi, ad esempio promuovendo la produzione di cellule immunitarie “specializzate”, alterando l'espressione genica delle cellule e sopprimendo le risposte fisiologiche di ordine antinfiammatorio.
Potenzialmente questi cambiamenti possono ridurre il rischio di sviluppare infezioni secondarie e risposte di ipersensibilità (allergie) nelle fasi più avanzate della vita. Al contrario, alcuni virus potrebbero contribuire alla persistenza dei processi infiammatori cronici attivando in modo persistente il percorso patologico legato all’attivazione del processo immunitario. L'equilibrio attivo in queste complesse – e ancora in buona parte da svelare - interazioni biologiche è fondamentale: attualmente è dimostrato che un viroma sano aiuta sensibilmente a respingere le infezioni e a sostenere una sana condizione di salute generale. Al contrario, un viroma sbilanciato può contribuire a determinare un danno alla salute verso una condizione di malattia conclamata.
Acquisizioni scientifiche recenti
Il campo della ricerca sui viromi ha fatto rapidi progressi grazie alle innovazioni applicate nel “sequenziamento” del DNA. Tecniche come il sequenziamento “shotgun” consentono agli scienziati di analizzare intere comunità virali. Questo recente ed innovativo metodo scientifico ha rivelato l’esistenza di una ricchezza - sorprendente per gli stessi studiosi - di virus precedentemente sconosciuti e ha approfondito non poco la nostra comprensione sul loro ruolo biologico nella condizione di buona salute e nelle condizioni patologiche.
Metodi migliorati ed ottimizzati per l'isolamento delle particelle virali hanno anche reso possibile l'analisi dei singoli campioni.
Strumenti e database bioinformatici, identificati come “ViromeQC” e “Gut Virome Database”, possono supportare ulteriormente il riconoscimento e la classificazione delle sequenze genetiche virali, rendendo più facile l'esplorazione di queste comunità davvero complesse. Tali innovazioni consentono inoltre ai ricercatori di comprendere meglio la complessità del viroma e il suo ruolo nella salute umana. Ad esempio, una ricerca pubblicata all'inizio di quest'anno che ha monitorato i neonati e le loro madri ha trovato differenze significative nei loro viromi. Ciò indica che il viroma di un neonato è modellato da fattori come la dieta e l'ambiente, piuttosto che essere totalmente ereditato dalla madre.
Un altro studio ha dimostrato che i neonati in genere non hanno viroma rilevabile alla nascita, ma acquisiscono rapidamente una vasta gamma di virus, principalmente batteriofagi, subito dopo la nascita. Questi virus vengono verosimilmente assunti dal loro ambiente, dalla dieta e dalle persone con le quali sono a stretto contatto, in primis la madre.
Anche le alterazioni del viroma stesso sono state collegate a varie malattie. Ad esempio, i cambiamenti nelle popolazioni virali intestinali sono stati associati in vario modo ad alcune malattie infiammatorie intestinali, al diabete di tipo 2 e all’ipertensione arteriosa, compresa quella primaria. L’ulteriore analisi e comprensione sull’azione biologica del viroma potrebbe rivoluzionare la medicina e persino la salute pubblica in futuro.
La terapia fagica
Un’ulteriore possibilità che si sta manifestando entusiasmante per la ricerca è la “terapia fagica”, nella quale i virus batteriofagi vengono utilizzati in laboratorio per colpire e distruggere i batteri patogeni. Un approccio di tal genere potrebbe offrire un potente strumento innovativo nella terapia delle infezioni resistenti agli antibiotici. L'identificazione di specifiche alterazioni del viroma potrebbe inoltre portare a nuovi marcatori diagnostici per le malattie, consentendo interventi più precoci, accurati ed più efficaci di quelli attuali.
L'interazione del viroma con il sistema immunitario sta dando risultati promettenti anche nella ricerca dei futuri vaccini e delle terapie immunitarie. Studiando come certi virus modulano le risposte immunitarie, gli scienziati potrebbero sviluppare vaccini capaci di generare una risposta ancora migliore contro le infezioni.
Anche la medicina personalizzata potrebbe trarre beneficio dalla ricerca sul viroma umano
Oggi è assodato come il viroma di ogni persona è assolutamente originale. I trattamenti su misura che si configurerebbero per la composizione virale unica di una persona potrebbero migliorare l'efficacia delle terapie per una serie di condizioni, dai disturbi gastrointestinali alle malattie su base autoimmunitaria. Il viroma rappresenta una nuova entusiasmante e affascinante frontiera nella nostra comprensione della salute umana. Mentre la ricerca continua a svelare le complesse interazioni tra virus e i loro ospiti, possiamo aspettarci progressi significativi nei processi legati alla diagnosi, nel trattamento e nella prevenzione delle malattie.
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