Un profilo del microbiota intestinale basato sulla metaproteomica nei bambini affetti da disturbi dello spettro autistico

Nell’ultimo decennio, le evidenze scientifiche sulla relazione tra i disturbi del neurosviluppo e le comunità microbiche del tratto intestinale sono notevolmente cresciute. In particolare, il ruolo dell’ecologia del microbiota intestinale (GM) e delle funzioni previste nei disturbi dello spettro autistico è stato studiato soprattutto mediante tecniche di metagenomica, cercando di valutare le caratteristiche della malattia e la loro correlazione con il deterioramento cognitivo o le manifestazioni gastrointestinali.

Qui presentiamo un approccio metaproteomico per delineare i profili di espressione genica microbica, le loro connotazioni funzionali e la distribuzione tassonomica delle comunità microbiche intestinali nei bambini con disturbi dello spettro autistico. Abbiamo confrontato i profili di GM dei pazienti con quelli dei loro rispettivi familiari e controlli sani di pari età, fornendo una valutazione quantitativa delle metaproteine ​​batteriche mediante analisi SWATH. Confrontando soggetti affetti da disturbi dello spettro autistico con i controlli sani, è stata riscontrata una up-regulation per alcune metaproteine ​​associate a Clostridia e al metabolismo dei carboidrati (gliceraldeide-3-fosfato e glutammato deidrogenasi), mentre è stata osservata una down-regulation per altre associate a Bacteroidia (SusC e SusD famiglia insieme al recettore TonB dipendente). Inoltre, l’analisi di rete ha evidenziato correlazioni microbiche specifiche tra sottogruppi di disturbi dello spettro autistico caratterizzati da diversi livelli di funzionamento e sintomi gastrointestinali.

Per quanto a nostra conoscenza, questo studio rappresenta la prima indagine metaproteomica sul microbiota intestinale dei bambini con disturbi dello spettro autistico rispetto ai parenti e ai controlli sani di pari età. Sorprendentemente, la metodologia SWATH applicata ha permesso l’attribuzione di funzioni regolate in modo differenziale a specifici taxa microbici, offrendo un punto di vista nuovo e complementare rispetto agli studi precedenti.

Titolo originale

A metaproteomic-based gut microbiota profiling in children affected by autism spectrum disorders

Levi Mortera S, Vernocchi P, Basadonne I, Zandonà A, Chierici M, Durighello M, Marzano V, Gardini S, Gasbarrini A, Urbani A, Vicari S, Roncada P, Furlanello C, Venuti P, Putignani L. A metaproteomic-based gut microbiota profiling in children affected by autism spectrum disorders. J Proteomics. 2021 Nov 8;251:104407.

doi: 10.1016/j.jprot.2021.104407. Epub ahead of print.

PMID: 34763095.