C’è connessione tra microbioma digestivo e mammella

La mastite bovina è un’infiammazione delle ghiandole mammarie causata dall’invasione dei tessuti da parte di agenti patogeni, ed è nota per avere un impatto economico significativo nel settore della bovina da latte. Tra i vari batteri rinvenuti nell’eziopatogenesi possiamo ricordare Staphylococcus, Streptococco ed Enterobacteriaceae. Tuttavia, non solo bisognerà riguardare le bovine dai batteri ma anche considerare che altri microrganismi quali i funghi o la Prototheca possono essere implicati più o meno direttamente nell’insorgenza di tale infiammazione. È bene altresì ricordare come alcuni agenti patogeni causali di mastite, come Staphylococcus aureus, possono essere causa di preoccupazione per la salute pubblica, a causa della possibile contaminazione dei prodotti lattiero-caseari. Sia alcuni batteri mastitogeni che le loro endotossine possono determinare malattie di origine alimentare.

Reazione locale

A tale riguardo, va anche riconosciuto come la natura “non stia a guardare”, dotando la mammella bovina di sistemi di difesa innati e funzionali. Recenti studi (Isobe e coll., 2017) hanno messo in luce come esistano funzioni immunitarie locali finalizzate a proteggere le ghiandole mammarie bovine contro i patogeni. La mammella è dotata della capacità di sintetizzare componenti antimicrobici, inclusa la lattoferrina (LF), peptide antimicrobico linguale (LAP) e psoriasi (S100A7). Per esempio, la lattoferrina è in grado di sequestrare il ferro presente nel secreto mammario ed il ferro è un elemento essenziale per la crescita di alcuni patogeni quali il Coli, per esempio. Il LAP è una molecola ad attività batterio-statica secreta dalle cellule epiteliali mammarie nel latte, mentre S100A7 può inibire i batteri e la loro crescita grazie alla sua capacità legare il calcio (Regenhard e coll., 2009). A questi mezzi di difesa umorale si uniranno poi l’attività del sistema immunitario con l’attività cellulo-mediata e anticorpale ed anche le barriere fisiche quali il tappo cheratinico dello sfintere capezzolare.

Pur dotate di un autentico arsenale difensivo, le nostre bovine soggiacciono alla mastite in quanto vivono in un contesto in grado di abbassarne le capacità reattive

Cos’è che non funziona?

Ma se la mammella è naturalmente dotata di questo arsenale naturale, perché la mastite è ancora presente nei nostri allevamenti? La ragione è semplice e consiste nel fatto che le nostre bovine vivono in un contesto che prevede alterazioni climatiche, contatti con gli altri animali, manipolazioni da parte del personale oppure interazioni con sofisticati robot di mungitura, e tutto questo è in grado di modulare la capacità difensiva delle bovine. Per esempio, Suzuki e coll. (2020) hanno dimostrato come le concentrazioni dei fattori protettivi umorali siano significativamente inferiori in estate rispetto al periodo invernale e in subordine autunnale, considerando che la concentrazione di S100A7 è significativamente inferiore in inverno rispetto a primavera e autunno. La concentrazione di componenti antimicrobici come LF e LAP diminuisce in estate, il che può spiegare il frequente verificarsi di mastiti durante questa stagione e l’andamento ricorrente di tale patologia. Anche le terapie e le vaccinazioni sembrerebbero a volte non sufficienti a ridurre il rischio di patologia.

Una linea di difesa in più

Recenti studi hanno messo in evidenza come esista una forte correlazione tra microbioma digestivo nelle bovine da latte ed insorgenza di mastite. La regolazione del microbioma digestivo attraverso l’utilizzo di prebiotici (Wang e coll., 2021) o probiotici (Urakawa e coll., 2022) potrebbe contribuire alla guarigione dai casi mastite subclinica. È stato infatti verificato come la presenza di batteri in grado di aumentare la produzione di AGV (acidi grassi volatili) a livello ruminale, oltre alla presenza di una popolazione di batteri commensali benefici sia correlata con una più bassa conta delle cellule somatiche nel latte. Al contrario, la presenza di batteri e metaboliti pro-infiammatori si associa ad una salute mammaria diametralmente opposta. Analogamente, uno studio condotto da Hu e coll. (2022) ha dimostrato come la mastite (almeno in questi studi sperimentali) potesse essere indotta sia dalla presenza di patogeni esogeni o opportunisti ambientali, ma anche da fattori patogeni interni e relativi alla disbiosi digestiva e all’aumento della permeabilità intestinale. In uno studio del 2021 (Wang e coll.) è stato dimostrato come in animali con mastite clinica le popolazioni di alcuni batteri come Pseudobutyrivibrio, Gastranaerophilales e Moraxella possano aumentare significativamente. Al contrario, durante l’infezione intrammaria le popolazioni di batteri produttori di acidi grassi a corta catena e di alcuni probiotici intestinali, inclusi Prevoterotoella, Mollicutes e Bifidobacteria, risultano significativamente ridotti.

Il 75% delle cellule immunitarie dell’organismo risiede nella mucosa che tappezza le anse intestinali, e che è l’organo maggiormente esposto dal punto di vista immunologico vista la mole di eterogenee sostanze che transitano ogni giorno all’interno del lume intestinale

Relazioni importanti

Nelle nostre bovine non esiste un unico microbioma (inteso come insieme di microrganismi) quanto piuttosto un insieme di microbiomi che proliferano in diversi distretti od organi, per esempio sulla pelle, all’interno del tratto respiratorio o riproduttivo. Questi gruppi di microrganismi risultano tutti connessi tra loro e in grado di influenzarsi l’un l’altro, sia in modo diretto (traslocazione linfatica di alcuni microrganismi) che in modo indiretto (ad esempio attraverso segnali chimici quali le citochine o attraverso il sistema nervoso periferico). È tuttavia evidente come il microbioma digestivo (ruminale ed intestinale) sia di particolare rilevanza per la salute animale vista la sua entità (numero e varietà di microrganismi presenti) e per la sua relazione con il sistema immunitario dell’animale. Va infatti ricordato come il 75% delle cellule immunitarie dell’organismo risiede nella mucosa intestinale, la quale è anche l’organo animale maggiormente esposto dal punto di vista immunologico se si considerano tutte le sostanze (e il loro potenziale antigenico) che transitano ogni giorno su tale sottile strato di cellule.

di Andrea Roberti