I batteri intestinali producono acido valerico che blocca la pericolosa proliferazione fungina

Candida parapsilosis è un patogeno fungino opportunista che può proliferare nell'intestino di pazienti immunocompromessi — in particolare di coloro che si sottopongono a trapianto di cellule ematopoietiche (HCT) — per poi entrare nel flusso sanguigno e causare una candidemia potenzialmente fatale. Nonostante questo pericolo clinico, i meccanismi precisi con cui un microbiota intestinale sano previene la crescita eccessiva di Candida sono rimasti a lungo poco compresi.

Per affrontare questa lacuna, i ricercatori hanno addestrato un modello di machine learning su profili metabolomici di surnatanti di Lachnospiraceae — una famiglia chiave di batteri commensali intestinali — al fine di identificare sistematicamente i composti in grado di inibire la crescita fungina. I risultati di punta sono stati l'acido valerico e l'acido butirrico, entrambi acidi grassi a catena corta prodotti naturalmente dalla fermentazione batterica nell'intestino.

Il gruppo di ricerca ha validato questi risultati in più sistemi. I campioni fecali di pazienti HCT hanno mostrato una correlazione inversa tra i livelli di acido valerico e butirrico e la crescita di C. parapsilosis, a supporto della rilevanza clinica. In esperimenti di coltura cellulare, l'acido valerico ha inibito la crescita fungina aumentando l'acidificazione intracellulare nelle cellule di Candida, perturbando sostanzialmente l'equilibrio del pH necessario al fungo per sopravvivere. Esperimenti su topi hanno confermato che l'acido valerico sopprime la colonizzazione di C. parapsilosis nei siti intestinali in cui il metabolita era rilevabile.

Aspetto di particolare rilievo, i ricercatori hanno anche testato strategie di somministrazione: il glicerolo valerato e le forme sia libera che microincapsulata dell'acido valerico sono state somministrate ai topi, riuscendo efficacemente ad attenuare la crescita fungina lungo l'intero tratto intestinale. Ciò suggerisce un percorso terapeutico praticabile per i pazienti il cui microbiota intestinale è stato compromesso da antibiotici o chemioterapia.

Lo studio rappresenta un significativo avanzamento nella comprensione dell'ecologia trans-regno — ovvero le interazioni tra batteri e funghi all'interno dell'intestino — e fornisce una base meccanicistica per lo sviluppo di interventi basati sul microbioma. I limiti includono il fatto che l'articolo completo non era accessibile per la revisione e che i risultati richiedono ulteriori sperimentazioni cliniche sull'uomo prima di poter essere applicati a fini terapeutici.