Microbiota: uno studio collega specifiche tipologie di batteri intestinali all’osteoartrite del ginocchio

Pubblicato su Scientific Reports, uno studio condotto da Wellmicro (NAMED GROUP) in collaborazione con l’Istituto per la Ricerca e l’Innovazione biomedica del CNR e l’Università di Catanzaro “Magna Grecia” collega specifici taxa batterici intestinali all’osteoartrite del ginocchio. In Italia, l’osteoartrite del ginocchio è una delle forme più frequenti di artrosi e colpisce oltre 5 milioni di persone.

Microbiota alterato per chi soffre di osteoartrite del ginocchio e individuati i batteri responsabili. Un recente studio pubblicato su Scientific Reports condotto da Wellmicro (Named Group) in collaborazione con l’Istituto per la Ricerca e l’Innovazione biomedica del CNR e l’Università di Catanzaro “Magna Grecia” introduce un approccio innovativo allo studio dell’osteoartrosi del ginocchio.

L’indagine ha combinato profilazione avanzata del microbiota intestinale e modelli di machine learning per collegare la composizione microbica a parametri clinici e funzionali dei pazienti, rappresentando una delle prime evidenze che collegano specifici taxa batterici intestinali non solo alla presenza dell’osteoartrite del ginocchio, ma anche alla sua espressione funzionale, aprendo nuove prospettive nella comprensione della patogenesi della patologia e del suo trattamento.

Sebbene sia noto il coinvolgimento della disbiosi intestinale e dell’infiammazione sistemica nella patogenesi dell’osteoartrite del ginocchio (OA), il legame tra specifici taxa microbici e funzionalità fisica nei pazienti con OA rimane ancora un ambito poco esplorato.

Un approccio basato su modelli di machine learning

Utilizzando un approccio basato sul machine learning sviluppato da Wellmicro, i ricercatori hanno analizzato campioni fecali e dati clinico-funzionali di 18 pazienti con OA del ginocchio comparandoli a quelli di 20 soggetti sani di pari età e i risultati mostrano una diversità del microbiota intestinale significativamente alterata nei pazienti con OA rispetto ai controlli sani.

“Il cuore innovativo del lavoro risiede nella pipeline bioinformatica proprietaria di Wellmicro, che integra un database tassonomico interno ad alta precisione basato sull’aggregazione curata delle librerie tassonomiche SILVA e Greengenes e un modello di machine learning di tipo Random Forest iterativo, progettato per identificare pattern biologicamente rilevanti anche in contesti clinici complessi e ad alta dimensionalità” dichiara Andrea Castagnetti, General Manager di Wellmicro.

“A differenza degli approcci descrittivi tradizionali – prosegue Castagnetti, il modello sviluppato da Wellmicro non si limita a confrontare gruppi di pazienti, ma seleziona in modo data-driven i taxa microbici più informativi, valutandone la capacità discriminante e la loro associazione con outcome clinici reali, come dolore, mobilità e performance fisica.

L’identificazione dei taxa microbici discriminanti

Grazie a questo approccio, sono stati identificati specifici taxa microbici discriminanti, tra cui Blautia luti, Collinsella aerofaciens e Butyricicoccus faecihominis, che consentono di distinguere i pazienti con osteoartrite dal gruppo di controllo.

L’analisi di correlazione ha inoltre rivelato associazioni distinte tra i principali phyla batterici (Bacteroidetes e Firmicutes) e parametri clinici e funzionali, suggerendo un possibile ruolo modulatore del microbiota sull’infiammazione sistemica e sulla capacità motoria.

A livello di specie, microrganismi noti per le loro proprietà immunomodulanti e antinfiammatorie, come Faecalibacterium prausnitzii e Blautia luti, sono risultati significativamente associati a migliori prestazioni fisiche e a una minore percezione del dolore secondo test funzionali standardizzati (SPPB, TUG, WOMAC, VAS), aprendo la strada a una lettura funzionale del microbiota e non più soltanto descrittiva.

Questi risultati evidenziano il potenziale ruolo dell’asse intestino-articolazioni e giustificano ulteriori ricerche sui meccanismi sottostanti e sugli interventi mirati al microbiota per la gestione dell’OA.

La diffusione dell’osteoartrite in Italia

In Italia, l’osteoartrite del ginocchio è una delle forme più frequenti di artrosi e rappresenta una quota importante del carico complessivo delle malattie osteoarticolari.

Secondo una recente rilevazione, oltre 5 milioni di italiani vivono con osteoartrite del ginocchio e l’incidenza e la prevalenza aumentano con l’età, raggiungendo picchi nella popolazione anziana sopra i 65–70 anni.

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