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Il microbiota del tratto riproduttivo femminile e il suo impatto sulla procreazione medicalmente assistita

Parere degli esperti |time pubblicato il
Il microbiota del tratto riproduttivo femminile e il suo impatto sulla procreazione medicalmente assistita

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Il microbiota è l’insieme di microrganismi (batteri, funghi, virus, archeobatteri, amebe) che colonizzano l’organismo umano. Normalmente quando si parla di microbiota si intende la parte batterica di esso, che andrebbe quindi definita come “batteriota”, mentre la parte virale dovrebbe essere chiamata “virota”, quella fungina “micota” e così via. Una distinzione necessaria, data l’ambiguità con cui i due termini sono utilizzati, è quella tra microbiota e microbioma. Il microbiota rappresenta il numero totale di microrganismi simbiontici presenti in un dato distretto corporeo, mentre il microbioma è l'insieme del patrimonio genetico della totalità dei microrganismi di un ambiente definito, quindi, nel caso dell’essere umano, il suo organismo in toto.

Le funzioni esercitate dal microbiota nell’essere umano sono molteplici, basti pensare che l’insieme dei microrganismi che popolano il corpo umano si stima essere dieci volte superiore al numero di cellule umane. Per questo motivo, la stessa evoluzione umana non può essere considerata come un fenomeno indipendente, ma piuttosto come il risultato dell’interazione tra uomo e microbiota [1].

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Il microbiota dell’apparato riproduttivo femminile è stato a lungo studiato attraverso le tradizionali metodiche colturali, sia per verificare la presenza dei diversi microrganismi isolabili in questa nicchia del corpo, sia per valutare il loro impatto nella fisiologia della riproduzione. Tuttavia, l’immagine reale della diversità microbica residente a questo livello è stata riconosciuta solo di recente grazie all'avvento di tecniche molecolari altamente sensibili [2]. Queste metodiche sono state introdotte per identificare gli organismi che non possono essere cresciuti in coltura [3] e sono basati sulla ricerca e sul sequenziamento del DNA batterico.

Gli approcci basati sul sequenziamento del DNA batterico generalmente utilizzano il gene dell'RNA ribosomiale 16S (rRNA), che codifica una componente essenziale del ribosoma. Il gene codificante per l’rRNA 16S è altamente conservato, ma presenta delle regioni ipervariabili che possono essere utilizzate per distinguere batteri anche estremamente simili tra loro [4]. La contemporanea analisi dei genomi presenti in un campione biologico è stata possibile solo attraverso l’introduzione di tecnologie che consentono il sequenziamento parallelo di molteplici DNA. Queste metodiche sono note come “Next Generation sequencing” e permettono di generare milioni di letture di sequenza per campione, per più campioni, in una singola procedura, con elevato rendimento e costi accettabili. Queste tecniche hanno permesso di identificare batteri in siti da sempre considerati sterili, come ad esempio nell’utero, nella placenta o nei follicoli ovarici [5-7].

Le comunità batteriche presenti nell’apparato riproduttivo femminile comprendono prevalentemente Lattobacilli nelle donne sane, sebbene siano stati identificati altri generi, tra cui Prevotella, Gardnerella, Atopobium, Sneathia, Bifidobacterium, Megasphaera e Anaerococcus [1,8].

Sono disponibili sempre più evidenze che suggeriscono come le comunità batteriche presenti nell’apparato riproduttivo femminile svolgano ruoli importanti in diverse fasi del processo della riproduzione, a partire dalla formazione dei gameti, alla fecondazione, all’impianto e al mantenimento della gravidanza, fino alla colonizzazione microbica del neonato [9].

In particolare, il tratto riproduttivo femminile sembra ospitare tre microbioti con specifiche caratteristiche (vaginale, endometriale e ovarico), ciascuno dei quali è in grado di condizionare la riproduzione e anche le tecniche di procreazione medicalmente assistita (PMA).

Tradizionalmente il microbiota vaginale, anche comunemente chiamato flora batterica, è il più studiato. Nella vagina sono presenti dei batteri in una relazione mutualistica con l'ospite, che fornisce la prima linea di difesa contro la colonizzazione da agenti patogeni opportunistici. Lungo tutta la durata della vita della donna, il microbiota vaginale subisce grandi cambiamenti che sono associati a specifici periodi riproduttivi come l’infanzia, la pubertà, l’età fertile e la menopausa.

Recenti studi hanno esaminato la composizione batterica a livello vaginale dimostrando che esistono almeno cinque tipi principali di microbiota vaginale, che sono stati definiti “Community State Type” (CST) [10-12]. Quattro di questi CST sono dominati dai Lattobacilli, in particolare da Lactobacillus crispatus (CST-I), L. gasseri (CST-II), L. iners (CST-III) o L. jensenii (CST-V) e uno, il CST-IV, non contiene un numero significativo di Lattobacilli ma è piuttosto composto da un mix polimicrobico di anaerobi obbligati e facoltativi tra cui batteri appartenenti ai generi Gardnerella, Atopobium, Mobiluncus, Prevotella e altri taxa nell'ordine Clostridiales [13,14].

È noto che i Lattobacilli svolgono diverse funzioni, soprattutto di natura protettiva, producendo ad esempio perossido di idrogeno e quindi determinando un pH acido a livello vaginale [15,16]. Un ulteriore vantaggio di alcune specie di Lattobacilli (in particolare di Lactobacillus crispatus e Lactobacillus gasseri) è la produzione di batteriocine che inibiscono direttamente la crescita di specie indesiderate (Klebsiella, Staphylococcus aureus, Escherichia coli o Enterococus faecalis) [17,18].

Tuttavia, l'idea che un microbiota vaginale dominato da Lattobacilli sia necessariamente la norma è stata messa in discussione dall’evidenza che il 25% delle donne non possiede un microbiota dominato da Lactobacilli ed è tuttavia asintomatica per disturbi vaginali [11,19]. Queste diverse manifestazioni cliniche tra varie donne sembrano essere dovute a una combinazione di fattori genetici, culturali, abitudini comportamentali e altri fattori sconosciuti.

Il ruolo protettivo dei Lattobacilli è stato comunque confermato dall’associazione tra CST-IV e un aumento del rischio di infezioni sessualmente trasmesse [20,21], compreso il virus HIV [19,22,23], e patologie riproduttive e ostetriche [24,25]. Quindi, mentre CST-IV può essere asintomatico in alcune donne, nella maggior parte è associato a un rischio significativamente aumentato di eventi avversi, tra cui infertilità e insuccesso delle tecniche di PMA [26].

Mentre è noto che il microbiota vaginale fisiologico è dominato da Lattobacilli, la cavità uterina è stata a lungo considerata sterile nelle donne sane [27]. Tuttavia, anche in donne clinicamente asintomatiche è stata dimostrata la presenza di uno o più microrganismi a livello dell’endometrio, il rivestimento interno della cavità uterina [28].

Sebbene le evidenze siano tuttora limitate, anche l'endometrio di donne sane e asintomatiche è apparentemente dominato da Lattobacilli. È interessante notare che non sempre si osserva una corrispondenza assoluta tra microbiota vaginale ed endometriale [5], e che la presenza di disbiosi a livello uterino è stata associata da abortività ricorrente e ripetuti fallimenti di impianto di embrioni ottenuti con PMA. La caratterizzazione del microbiota endometriale aggiunge quindi una nuova prospettiva microbiologica allo studio della riproduzione umana, trattandosi della prima interfaccia tra l’embrione e l’organismo materno, e presentando peculiarità specifiche che lo differenziano da quello vaginale, più facilmente caratterizzabile in virtù della sua struttura anatomica.

Sorprendentemente, la presenza di batteri non si limita alla vagina e all’utero, poiché anche a livello dell’ovaio è stata dimostrata la presenza di un microbiota attivo. Gli studi sul microbiota ovarico sono stati effettuati sull’aspirato dei follicoli ovarici ottenuti al momento del recupero transvaginale degli ovociti in un trattamento di PMA [29,30]. In questo caso, non è facile stabilire se i batteri che vengono identificati rappresentino la vera colonizzazione batterica o semplicemente una contaminazione del fluido follicolare durante il recupero ovocitario [7,31]. In effetti, qualsiasi specie trovata nel fluido follicolare che sia presente anche nel tampone vaginale analizzato allo stesso momento del prelievo ovocitario potrebbe essere considerato un contaminante.

Tuttavia, un confronto tra campioni ottenuti da tamponi vaginali e liquido follicolare nella stessa paziente ha evidenziato che il fluido follicolare non è sterile [32] e che il tipo di colonizzazione batterica può intervenire sulla fisiologica funzione del follicolo e dell’ovocita. Seppur ancora limitati, gli studi disponibili che valutano l’effetto del microbiota follicolare sulla riproduzione suggeriscono che esso è in grado di influire direttamente sui risultati della PMA. Anche a livello ovarico, la presenza dei Lattobacilli sembra positiva [7]. Ciò è in netto contrasto con la presenza di altre specie, come Propionibacterium e Actinomyces, che determinano effetti negativi. Si tratta di dati preliminari, che andranno confermati con studi di ampia casistica.

Riassumendo, vi sono evidenze sempre più solide che l’intero tratto riproduttivo femminile è colonizzato da batteri. Fisiologicamente, i Lattobacilli sembrano essere il genere dominante, svolgendo importanti funzioni di difesa e nella prevenzione della comparsa di disbiosi, che possono alterare i complessi meccanismi della riproduzione e causare di conseguenza infertilità ed esiti negativi sulle metodiche di PMA e sulla successiva gravidanza.

Andrea Carosso - Fisiopatologia della Riproduzione, SCDU 1U Ginecologia e Ostetricia, Ospedale S. Anna, Torino, Italia

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