Perline fecali per agire nel cuore del microbiota intestinale

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Un team dell’Università di Ginevra, in collaborazione con il CHUV, ha sviluppato un nuovo metodo di incapsulamento dei batteri fecali per trattare una grave infezione intestinale.

Microparticelle di alginato contenenti ceppi batterici isolati (particelle bianc
Microparticelle di alginato contenenti ceppi batterici isolati (particelle bianche) e un trapianto fecale (particelle marroni), con uno zoom sulla struttura delle microparticelle mediante microscopia elettronica a scansione. CC BY-NC-ND 4.0 - Adèle Rakotonirina e Nathalie Boulens
L’infezione da Clostridioides difficile, che causa una grave diarrea, è responsabile della morte di circa 20.000 pazienti in Europa ogni anno. È una delle più comuni infezioni contratte in ospedale. Quando si ripresenta, la malattia deve essere trattata con il trapianto di microbiota fecale. Questo trattamento, che viene somministrato attraverso un sondino nasogastrico o colorettale, è molto restrittivo. I ricercatori dell’Università di Ginevra, in collaborazione con il Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), hanno sviluppato piccole microsfere da assumere per via orale, che potrebbero rivoluzionarne la somministrazione. Questo lavoro è pubblicato sull’International Journal of Pharmaceutics.

Naturalmente presente nel 15% della popolazione, il batterio Clostridioides difficile può diventare patogeno quando le "barriere" protettive della nostra flora intestinale sono indebolite. Ciò avviene, in particolare, dopo un uso prolungato e ripetuto di antibiotici. Il Clostridioides difficile provoca allora una grave diarrea e può portare a una gravissima infiammazione del colon, nota come colite pseudomembranosa. Con oltre 124.000 casi all’anno in Europa, è una delle più comuni infezioni nosocomiali. È fatale in circa il 15% dei casi.

Trattata con antibiotici, l’infezione si ripresenta in una persona su tre. Si raccomanda quindi il trapianto di microbiota intestinale. Consiste nel prelevare la flora intestinale dalle feci di un donatore sano e trasferirla nel tratto digestivo della persona colpita. Questo efficace trattamento, che consente di ricostituire il microbiota intestinale, è tuttavia molto scomodo: viene somministrato attraverso un sondino nasogastrico o colorettale, oppure tramite clistere. Sono disponibili capsule orali, ma a causa delle loro dimensioni (8,2 mm di larghezza e 23,3 mm di lunghezza) e del dosaggio (30-40 capsule, da assumere nell’arco di 2 giorni) sono anche molto restrittive.

Palline rivoluzionarie

Un team dell’Università di Ginevra, in stretta collaborazione con il Dipartimento di Malattie Infettive e il Dipartimento di Farmacia dell’Ospedale Universitario di Vaud (CHUV), ha sviluppato una nuova tecnologia per superare la maggior parte di questi ostacoli. La nostra tecnica permette di incapsulare i microrganismi presenti nelle feci del donatore in piccole perle di circa 2 millimetri da assumere per via orale", spiega Adèle Rakotonirina, dottoranda presso la Sezione di Scienze Farmaceutiche della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e presso l’Istituto di Scienze Farmaceutiche della Svizzera Occidentale (ISPSO), prima autrice dello studio.

Il vantaggio di queste perle è che contengono la stessa quantità di batteri vivi delle capsule attualmente prescritte, ma in un volume pari a un decimo delle dimensioni. Per progettarle, gli scienziati hanno mescolato la materia fecale con alginato, zuccheri o biopolimeri derivati da un’alga bruna della famiglia delle Phaeophyceae. Questa miscela di zuccheri e feci è stata poi immersa, goccia a goccia, in acqua contenente cloruro di calcio. Questo ha avuto l’effetto di gelificare le gocce. L’acqua è stata poi estratta mediante liofilizzazione per formare piccole sfere solide in grado di trasportare i batteri desiderati nell’intestino.

Facile da somministrare

Quando vengono somministrate, queste perle brunastre possono essere facilmente disperse in un liquido o in un alimento appetibile. Non hanno sapore. Potrebbero quindi facilitare notevolmente l’assunzione del trattamento, in particolare per i bambini", afferma Eric Allémann, professore ordinario presso la Sezione di Scienze Farmaceutiche della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e presso l’Istituto di Scienze Farmaceutiche della Svizzera Occidentale (ISPSO), ultimo autore dello studio.

Questa tecnologia, che dovrà essere testata in studi clinici, offre nuove promettenti prospettive per combattere l’infezione da Clostridioides difficile. Il prossimo passo del team di ricerca sarà quello di legare i campioni di microbiota fecale ad altri polimeri, al fine di definire la miscela ottimale per veicolare i batteri nell’intestino.