Introduzione alla barriera intestinale
L’intestino tenue ha il compito di proteggere il nostro ambiente interno dalle molecole provenienti dal mondo esterno oltre ad essere il sito primario di digestione e assorbimento dei nutrienti. Lo fa non solo a livello chimico, ma anche attraverso uno strato mucoso unicellulare che esiste per formare una barriera funzionale.1
I contenuti luminali passano attraverso questo singolo strato di cellule attraverso le vie transcellulari o paracellulari. Il passaggio transcellulare è mediato dal vettore o realizzato attraverso la diffusione passiva, il trasporto attivo o l’inghiottimento dalla membrana cellulare.2 Il trasporto paracellulare è regolato da complessi proteici noti come giunzioni strette che formano un sigillo tra le cellule.3 La permeabilità di questo sigillo è regolata da zonula-occludens, proteine intracellulari che collegano le giunzioni strette al citoscheletro delle cellule adiacenti.4 Il citoscheletro è anche costituito da proteine, che comprendono una rete di fibre sottili e sovrapposte note come rete actina-miosina.4 Questa partnership tra la rete actina-miosina e le proteine zonula-occludens controlla la permeabilità delle giunzioni strette, e quindi la barriera intestinale.
Cambiamenti della barriera
Varie forme di lesione possono accadere alla barriera intestinale, compreso i cambiamenti nel microbioma, nelle cellule epiteliali e/ o nelle giunzioni strette stesse. Ogni volta che si verifica uno qualsiasi di questi cambiamenti strutturali, la composizione e la funzione della barriera mucosa vengono modificate e vi è un rischio di aumento della permeabilità e un rischio associato di sequele gastrointestinali ed extra-intestinali.3 Man mano che la consapevolezza di questa associazione si espande, sempre più test di laboratorio non invasivi per valutare la permeabilità intestinale stanno diventando disponibili.
Test di permeabilità intestinale
Urina
Test di lattulosio mannitolo: L’uso di molecole di zucchero è stata una delle prime tecniche di laboratorio non invasive per valutare la permeabilità intestinale. Il lattulosio-mannitolo, o test differenziale dello zucchero, richiede la somministrazione di una dose orale uguale e simultanea di un disaccaride (lattulosio) e di un monosaccaride (mannitolo).5 La base per questo test è che il mannitolo, la più piccola delle due molecole di zucchero, viaggia liberamente attraverso la via transcellulare dello strato mucoso, mentre il lattulosio più grande è tipicamente limitato dall’assorbimento paracellulare da giunzioni strette. L’eliminazione urinaria di queste molecole è espressa come un rapporto tra la percentuale delle dosi ingerite trovate nelle urine, noto come LMR (lactulose mannitol ratio).5 Il rapporto identifica una maggiore permeabilità intestinale.
Uno svantaggio di questo test è la sua bassa specificità e l’alto tasso di falsi positivi. Mancano anche informazioni sulla permeabilità della barriera intestinale a molecole più grandi.6
Siero
Lipopolisaccaride: La presenza di anticorpi specifici nel siero può anche essere un segno di permeabilità intestinale. Il lipopolisaccaride (LPS) è un’endotossina naturale che si trova nell’intestino, nel genitourinale e nelle vie respiratorie. Come parte della parete cellulare degli organismi Gram-negativi, si esprime quando la membrana cellulare dell’organismo viene versata o rotta.7 Uno strato mucoso sano con giunzioni strette intatte impedisce la traslocazione paracellulare di LPS. La presenza di anticorpi IgA, IgG e IgM LPS e LPS nel sangue è stata scoperta clinicamente rilevante quando si tenta di identificare il grado di permeabilità della barriera intestinale.6
Zonulina / occludina e actina-miosina: i test sierici per gli anticorpi zonulina-occludina e actina-miosina forniscono anche evidenza di cambiamenti della barriera intestinale. Queste proteine sono responsabili del mantenimento dell’integrità e della forza delle cellule epiteliali e delle connessioni di giunzione strette. La rilevazione delle IGA della rete di actomyosin o degli anticorpi IgG, IgM e IgA di occluden/zonulin può essere clinicamente utile nella comprensione di queste strutture.4
Zonulina: La proteina zonulina di per sé è stata studiata come un altro utile marcatore ematico per identificare la funzione di barriera intestinale.2 Enterociti rilasciano zonulina in risposta alle proteine alimentari gliadina e batteri patogeni e la sua forma non tagliata è stato dimostrato di aumentare la permeabilità intestinale, permettendo, e altri batteri di essere traslocati nel flusso sanguigno.2,8
Citrullina: più spesso utilizzata per valutare l’integrità della mucosa dopo il trapianto di intestino tenue, la citrullina plasmatica bassa sta emergendo come un biomarcatore affidabile per la funzione epiteliale intestinale.9 Enterociti sintetizzano questo amminoacido da glutammina o arginina e bassi livelli circolanti possono essere utilizzati per rivelare cambiamenti nella struttura villosa, nella massa degli enterociti e nella funzione di barriera.10
Fecale
IgA secretoria: come componente del tessuto linfoide associato all’intestino (GALT), IGA secretoria o sIgA, è un giocatore importante nella difesa del corpo delle sue superfici mucose. Prodotto dalle cellule B stimolate, sIgA inibisce l’adesione degli antigeni intestinali all’epitelio e induce altre risposte che promuovono l’omeostasi della mucosa.11 I livelli secretori di IgA sono influenzati da cattiva alimentazione, carico antigenico, stress, risposte immunitarie e alcuni prodotti farmaceutici. Pur non essendo un marcatore diretto della permeabilità intestinale, i livelli di sIgA sono utili per valutare un aumentato rischio di danni alle mucose e interruzione dell’integrità della barriera e sono meglio visualizzati insieme ad altri marcatori di laboratorio diretti. Sono disponibili anche test di saliva e siero per misurare sIgA.
L’aumento della permeabilità intestinale può portare a uno scarso assorbimento dei nutrienti e viene progressivamente riconosciuto come un fenomeno clinico correlato ad altri sistemi.Come professionista, l’accesso e l’uso di una costellazione di test di laboratorio di permeabilità intestinale non invasivi fornisce una valutazione, un trattamento, un follow-up e, in definitiva, migliori risultati per il paziente.
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