Come l'esercizio fisico trasforma il tuo microbioma per combattere il cancro in modo più efficace

Uno studio dell'Università di Pittsburgh (USA) ha scoperto un meccanismo sorprendente alla base dei benefici dell'esercizio fisico nella lotta contro il cancro. Secondo i ricercatori, l'esercizio fisico non solo riduce le dimensioni del tumore nei topi, ma migliora anche la risposta all'immunoterapia modificando il microbioma intestinale.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Cell , ha identificato il composto formiato, prodotto dai batteri intestinali negli animali sottoposti a esercizio fisico, come responsabile di questi effetti benefici. Questo stesso composto è stato anche associato a migliori risultati nei pazienti umani affetti da melanoma.

"Sapevamo già che l'esercizio fisico migliora l'efficacia delle immunoterapie contro il cancro e modifica anche il microbioma. Quello che non sapevamo era come questi due fattori fossero correlati", spiega Marlies Meisel, autrice senior dello studio e professoressa presso il Dipartimento di Immunologia della Pitt School of Medicine. "Il nostro lavoro dimostra che i cambiamenti indotti dall'esercizio fisico nel microbioma intestinale rafforzano il sistema immunitario e potenziano l'immunoterapia grazie a questo formato".

Il team, guidato da Catherine Phelps, ha confrontato topi che si sono allenati per quattro settimane con topi sedentari. I topi attivi hanno sviluppato tumori più piccoli e sono vissuti più a lungo quando hanno dovuto affrontare una forma aggressiva di melanoma. Tuttavia, questi benefici sono scomparsi quando gli animali sono stati trattati con antibiotici o allevati senza un microbioma, a conferma dell'importanza della flora batterica intestinale.

"Quando abbiamo eliminato i batteri, l'esercizio fisico non ha più avuto alcun effetto sul cancro. È stato sorprendente vedere che tutto dipendeva dal microbioma ", osserva Phelps.

Utilizzando strumenti di intelligenza artificiale, i ricercatori hanno identificato il formiato come il metabolita prodotto dai batteri che genera questi effetti positivi. In modelli di melanoma, adenocarcinoma e linfoma, la somministrazione orale di formiato ha ridotto significativamente la crescita tumorale e migliorato l'efficacia dell'immunoterapia basata sugli inibitori dei checkpoint immunitari.

Per verificare la rilevanza di questi risultati per l'uomo, il team ha analizzato campioni di sangue di pazienti con melanoma avanzato trattati con immunoterapia. I pazienti con livelli più elevati di formiato nel sangue hanno mostrato una migliore sopravvivenza libera da progressione.

Hanno anche eseguito trapianti fecali nei topi utilizzando campioni di pazienti umani con livelli elevati o bassi di formiato. I topi che hanno ricevuto microbiota da pazienti con alti livelli di formiato hanno mostrato un aumento dell'attività delle cellule T e un migliore controllo del tumore.

Il trapianto fecale è già in fase di studio come terapia per migliorare i risultati dell'immunoterapia nei pazienti che non rispondono . Tuttavia, non è del tutto chiaro perché alcune feci "super donate" producano risultati migliori.

"Vogliamo descrivere i biomarcatori metabolici per identificare i super donatori di FMT, perché si tratta di una vera e propria scatola nera", osserva Meisel. "Attualmente, tutti si concentrano sulle specie batteriche, ma la nostra ricerca suggerisce che non si tratta solo di quali microbi siano presenti, ma di cosa stanno facendo e quali metaboliti stanno producendo".