Microbioma oculare e proteoma lacrimale

Un recente studio ha analizzato la correlazione tra microbioma della superficie oculare e proteoma lacrimale, per comprendere più a fondo alcuni squilibri infiammatori della superficie oculare, come l’occhio secco. Abbiamo già parlato di metabolomica oculare e proteomica in particolare nei soggetti allergici (qui), di metabolomica occhio secco (qui) e di metabolomica e disfunzione ghiandole di Meibomio a proposito delle blefariti (qui). Un articolo da noi scritto e pubblicato su EYENEWS accennava già al microbiota oculare (lo trovate qui, ne consigliamo la lettura preventiva) e la sua importanza.

La metagenomica oculare per lo studio del microbiota oculare

Negli ultimi anni si parla molto spesso di microbiota come fattore coinvolto nell’omeostasi dell’organismo. Il microbiota intestinale è oramai noto, come più volte affermato in questo sito (QUI) citando numerosi studi, sia equilibratore profondo dell’immunità. Recenti correnti di pensiero affermano che anche il microbiota oculare sia da indagare per comprendere e affrontare meglio le malattie della superficie oculare, come occhio secco e blefarite. L’attenzione di molti studi quindi è rivolta a comprendere meglio le interazioni tra microbioma oculare e alterazioni infiammatorie e questi studi spesso passano attraverso la metabolomica.

Microbioma oculare e difesa immunitaria oculare

La superficie oculare è costantemente esposta all’ambiente e questo causa un rischio costante di infezioni oculari che possono compromettere la vista. Per questo nelle lacrime ci sono numerose sostanze antimicrobiche, come la lattoferrina, la lipocalina-1, il lisozima e le IgA. Esse dunque sono necessarie per contrastare l’ambiente ostile esterno a cui sono sottoposte le mucose oculari.

Lattoferrina e lisozima lacrimali

La lattoferrina, insieme al lisozima, ha un ampio spettro di attività antimicrobiche. La lattoferrina è, in sintesi, una glicoproteina ferrotrasportatrice e immunitaria, molto abbondante nel colostro umano, ed è parte fondamentale  dei globuli bianchi neutrofili. Oltre ad essere antibatterica ha anche azione antimicrobica, antivirale, antiossidante (ossidazione e  infiammazione oculare: ne parliamo qui). Queste due proteine, secrete dagli acini della ghiandola principale, forniscono buone informazioni su un malfunzionamento della ghiandola lacrimale, diventando un indicatore della sua attività. Inoltre, livelli più bassi sono un buon segnale per una risposta infiammatoria, una ridotta funzione antiossidante e anche la predilezione per le infezioni microbiche (soprattutto lisozima).
Il lisozima è un enzima battericida, e svolge la sua azione ledendo la parete batterica di alcuni batteri. Oltre che nelle lacrime si trova nell’albume di uovo.

IgA (immunoglobuline) di superficie oculare

Le IgA sono le immunoglobuline di superficie e agiscono con gli antigeni di superficie presentati sulle cellule batteriche, inibendo l’adesione di essi alla superficie oculare.  Sono prodotte dal MALT, tessuto linfoide associato alle mucose, quindi presenti anche nel tratto digerente e respiratorio, oltre che nella bile, saliva e latte materno. Di MALT, GALT e sistema mucosale linfatico parliamo abbondantemente nella nostra videorelazione sul microbiota e nell’articolo sullo stesso tema pubblicato da Viscochirurgia.

Lipocalina-1 e mucina

Infine la lipocalina-1 è necessaria per stabilizzare il film lacrimale e insieme alle mucine (ne sono state dentificate più tipi) è cruciale per la normale funzionalità di esso.  La lipocalina lacrimale è il principale vettore lipidico nelle lacrime umane ed è vitale per le funzioni che coinvolgono i lipidi nella protezione della superficie oculare. La lipocalina lacrimale ~ 75 μM è una delle due proteine ​​​​più concentrate nelle lacrime umane, insieme al lisozima. Poiché la lipocalina lacrimale si integra nei lipidi di Meibomio, ci sono implicazioni sulla stabilità del film e sul ritardo dell’evaporazione all’interfaccia acqua-lipidi-aria. La lipocalina può anche fornire una protezione naturale per le infezioni fungine.

Microbioma oculare e immunità

In sintesi, la composizione e il suo profilo funzionale del microbioma della superficie oculare così come l’attività antimicrobica di molte proteine ​​lacrimali sono cruciali per una superficie oculare sana. L‘insorgenza di una composizione microbica squilibrata nell’occhio, chiamata disbiosi, si associa ad alterazioni della proteomica lacrimale. Ne consegue che l’equilibrio del normale cross-talking tra microbioma oculare e sistema immunitario definisce la metabolomica e, pertanto, anche lo stato di salute delle mucose. In questo senso ovviamente entra anche il discorso probiotici assunti per bocca e localmente, dal momento che anche essi influenzano immunità e metabolomica.

Microbioma oculare e malattie occhi

I risultati di un recente studio (1) hanno mostrato una correlazione positiva tra Firmicutes e funzione molecolare degli acidi grassi, fondamentali per le attività antimicrobiche tramite i TLR. Inoltre la risposta antimicrobica umorale era positivamente correlata con la sintesi di vitamina B1. Essa, ricordiamo, è anche importante per prevenire il danno ossidativo di vari tessuti, tra cui la retina, e il gruppo delle vitamine B entra nella patogenesi del dolore da occhio secco, come descritto qui.

Il futuro della diagnosi delle malattie oculari nella metagenomica oculare?

Le indicazioni emerse da queste novità permettono di considerare l’ipotesi che lo studio della metagenomica della superficie oculare potrà dare in futuro indicazioni diagnostiche e terapeutiche per varie malattie oculari, tra cui quelle della superficie. Nel momento infatti che in letteratura sono presenti correlazioni tra alterazioni metabolomiche, immunitarie e microbiota oculare è conseguenza che i campi di applicazione potenzialmente sono vasti. Nel breve periodo potrebbero essere disponibili test a basso costo per la valutazione del microbiota oculare, analogamente a quanto accade per il microbiota intestinale oramai da tempo. Vi terremo informati sugli sviluppi poiché, crediamo, che queste nuove metodiche aiuteranno la diagnosi e la cura di disturbi quali occhio secco, blefariti, intolleranze da lenti a contatto e altri.

Bibliografia essenziale

(1)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8354087/ 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5105079/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754809/ 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4397531/ 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7942081/

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