L’atresia biliare (BA) è una malattia fibrotica rapidamente progressiva e distruttiva ad eziologia sconosciuta che colpisce l’albero biliare extraepatico dei neonati. Studi epidemiologici suggeriscono che fattori ambientali, come un virus o una tossina, possono essere la causa della malattia, anche se questo non è stato stabilito con certezza e in modo definitivo.
Ora, in un recentissimo studio pubblicato su Science Translational Medicine, che tra l’altro rappresenta un classico esempio di come un apparentemente “improbabile” gruppo di ricercatori (gastroenterologi, pediatri, esperti di prodotti naturali, chimici e veterinari) possa riunirsi e collaborare per fare scoperte sorprendenti.
Il team internazionale, che lavora con modelli di zebrafish e colture cellulari di topo, ha scoperto che una sostanza chimica presente nelle piante australiane può fornire la risposta alla causa di una malattia rara e debilitante che colpisce i neonati, l’atresia delle vie biliari, che rappresenta l’indicazione più comune al trapianto di fegato nei bambini.
Il team ha isolato la tossina di una pianta, con una struttura chimica precedentemente non caratterizzata, che provocherebbe appunto l’atresia biliare nei modelli zebrafish e nei mammiferi.
È quanto riportano Michael Pack, Professore di medicina e gastroenterologia presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e dello Sviluppo dell’Università della Pennsylvania, e Rebecca Wells, del Dipartimento di Patologia e Medicina di Laboratorio, presso la Perelman School della stessa Università.
Durante i lunghi periodi di estrema siccità degli ultimi decenni pecore e mucche, pascolando in pascoli insoliti, avevano dato alla luce figli con una sindrome BA-like essenzialmente identica all’atresia delle vie biliari del genere umano. Il capo veterinario Steve Whittaker e il ricercatore veterinario Peter Windsor avevano già correlato questi focolai con l’ingestione di piante del genere Dysphania, tra cui una pianta chiamata amaranto, che cresce su terre normalmente sott’acqua, suggerendo nella causa tossica di questa l’insorgenza della BA-like negli animali.
La durata della siccità, ha permesso ai ricercatori di raccogliere le piante di specie Dysphania da un pascolo implicato nell’episodio del 2007 e di avere la possibilità di individuare le tossine responsabili dei danni biliari tramite un saggio biologico in zebrafish ideato nel laboratorio del professor Pack.
Il saggio biologico in zebrafish ha permesso di vagliare e ridurre una miscela contenente migliaia di composti fino ad una miscela di soli quattro composti.
Da questa miscela, i ricercatori hanno isolato un isoflavone (il capostipite di una serie di composti chimici naturali) precedentemente non descritto, che hanno chiamato biliatresone.
Questa tossina in 5 giorni ha provocato l’atresia biliare nelle larve di zebrafish, distruggendo selettivamente i dotti biliari fuori del fegato, ma non quelli all’interno. La tossina non ha avuto alcun effetto evidente su qualsiasi altro tessuto dei pesci, comportandosi proprio come l’atresia biliare umana.
Il gruppo ha inoltre osservato che la tossina abbia gli stessi effetti significativi sulle cellule di altri mammiferi, causando cambiamenti nella struttura delle cellule biliari e nella loro organizzazione che imitano i cambiamenti che si osservano nei dotti biliari umani colpiti da atresia.
Secondo gli autori l’insieme di queste osservazioni fornisce la prova diretta che l’atresia biliare nei bambini potrebbe essere causata dall’esposizione perinatale a una tossina ambientale.
Mentre è chiaro che gli esseri umani non consumano l’amaranto che è stato collegato all’epidemia da atresia biliare nelle pecore che si è verificata nel 2007, un composto non tossico, ma strutturalmente correlato al biliatresone è stato trovato in barbabietole, bietole e in altre piante di consumo quotidiano.
I ricercatori stanno ora tentando di sintetizzare una grande quantità di tossina per studiarne gli effetti nei topi, che hanno fegato e vie biliari più strettamente correlate agli esseri umani rispetto al pesce, per verificare se i batteri intestinali possono convertire questo composto inattivo nella tossina attiva.
Ciò dovrebbe servire a determinare il meccanismo di azione della tossina e a comprendere come questo possa essere usato per prevenire e curare l’atresia biliare.
Bibliografia. Lorent K, Windsor PA, Whittaker SJ, et al. Identification of a plant isoflavonoid that causes biliary atresia. Sci Transl Med. 2015; 7 (286):286 ra 67.