Il microbiota intestinale è coinvolto nel processo aterosclerotico. Il lipopolisaccaride (LPS) è un componente del microbiota intestinale ed è in grado di raggiungere la circolazione sistemica in seguito a disfunzione della barriera intestinale stimolando la produzione di citochine e chemochine pro-infiammatorie attraverso l'attivazione del suo recettore, il TLR4. Il processo infiammatorio aterosclerotico è anche sostenuto dall'accumulo dei lipidi nella parete arteriosa; infatti, la ritenzione delle LDL nella parete arteriosa e la loro successiva ossidazione rappresentano il principale meccanismo fisiologicamente rilevante nella patogenesi dell'aterosclerosi. Le modificazioni ossidative a carico delle LDL promuovono il reclutamento dei monociti e dei linfociti favorendo il processo infiammatorio. L'innesco della risposta infiammatoria mediata dall'LPS potrebbe contribuire alla progressione dell'aterosclerosi e potenzialmente anche alla vulnerabilità della placca. Lo stress ossidativo potrebbe rappresentare il meccanismo attraverso cui l'LPS contribuisce a questo fenomeno.
Sulla base di queste considerazioni, saranno reclutati 30 pazienti con indicazione a sottoporsi ad asportazione della placca carotidea e di un segmento di arteria tiroidea superiore. Come gruppo di controllo saranno reclutati 30 pazienti appaiati per età, sesso e per la presenza di fattori di rischio aterosclerotico.
Sia la placca carotidea che l'arteria tiroidea saranno caratterizzate per la presenza di LPS e del TLR4. Dai pazienti e dai controlli sarà prelevato un campione ematico nel quale sarà valutata la concentrazione di LPS, di zonulina e lo stress ossidativo. Infine, attraverso esperimenti in vitro valuteremo il possibile meccanismo che favorisce la progressione della placca in presenza dell'LPS.
Il microbiota intestinale rappresenta un ecosistema interessante ma ancora largamente inesplorato. Numerosi sono gli studi che recentemente si sono occupati di valutare il ruolo patologico del microbiota nel processo aterosclerotico, evidenziando una stretta relazione tra microrganismi ed eziologia dell'aterosclerosi (Jonsson AL et al. Nature Reviews Cardiology, 2016). I meccanismi attraverso cui tali microrganismi sarebbero in grado di promuovere lo sviluppo di aterosclerosi sono molteplici. Tra questi, l'LPS è un componente del microbiota intestinale, che in seguito ad alterazione della barriera intestinale, può raggiungere la circolazione sistemica e provocare infiammazione. La maggior parte delle evidenze riguardo il ruolo dell'LPS nell'aterosclerosi è corroborato da esperimenti in modelli murini (Yin K et al. Acta Pharmacol Sin. 2013; Westerterp M et al. Circulation. 2007). Nell'uomo, è stato visto che iniettando dosi di LPS a concentrazione molto più elevata rispetto a quanto trovato in pazienti a rischio cardiovascolare (Nocella C et al. Thromb Haemost. 2017), si osservava un aumento di geni coinvolti nel processo aterosclerotico (Sivapalaratnam S et al. BMC Med Genomics 2011). Ad oggi, quindi, non è noto se esiste una relazione tra LPS sistemico a basse concentrazione e aterosclerosi, e non è noto se l'LPS sia presente nella placca aterosclerotica contribuendo alla sua progressione.
Questo progetto quindi permetterà di fornire nuovi dati riguardo al coinvolgimento di basse concentrazioni di LPS, derivanti dall'alterazione della barriera intestinale, nella progressione della placca aterosclerotica. Questo rappresenta un importante avanzamento della ricerca soprattutto in funzione del trattamento di pazienti ad alto rischio aterosclerotico. Infatti, la modulazione del microbiota intestinale, tramite probiotici o antibiotici intestinali, potrebbe rappresentare una nuova strategia per ridurre la progressione della placca aterosclerotica e quindi ridurre o ritardare la necessità dell'intervento chirurgico in questi pazienti.