Vescicole extracellulari del latte: isolamento, funzione e usi futuri

I componenti più famosi del latte sono il lattosio e i lipidi, ma il latte in realtà è molto più complesso di componenti zuccheri e grasso. Il latte contiene cellule intere (ad es. immunitarie e staminali¹) e cellule batteriche², che si pansa agiscano di concerto per promuovere uno sviluppo sano dell'intestino del bambino.³ La chiave per la composizione del latte sono i globuli di grasso (in una scala nanometrica/micrometrica), che sono composti da nuclei lipidici circondati da una membrana a tre strati fosfolipidica . Anche la proteina è un costituente principale, con proteine ​​libere (ad esempio, anticorpi) e strutture più grandi come i complessi di caseina, di dimensioni nanometriche, note come micelle caseiniche. Anche i micronutrienti (ad es. calcio, vitamine) sono un componente importante del latte e sono fondamentali per il suo valore nutritivo. Infine, ci sono le vescicole extracellulari (EV).

Le EV sono particelle eterogenee di dimensioni nanometriche costituite da un doppio strato fosfolipidico che circonda un nucleo di proteine, RNA e piccole molecole. Le vescicole extracellulari sono di grande interesse nello studio del latte, in quanto il loro contenuto è altamente mutevole, in base all'ambiente cellulare da cui hanno avuto origine. Hanno anche il potenziale per avere un grande impatto sul funzionamento delle cellule con cui entrano in contatto attraverso la consegna del loro contenuto alle cellule bersaglio.

La ricerca sulla funzionalità delle vescicole extracellulari da latte si è concentrata su diverse aree. Qui ci concentreremo principalmente sull'impatto delle vescicole extracellulari del latte sul sistema gastrointestinale, con il quale entrano in contatto diretto quando vengono consumate. Un effetto rimarchevole è l'interessante capacità delle EV del latte materno umano di promuovere la coagulazione attraverso la loro associazione con il fattore tissutale.⁸ Poiché la coagulazione sigilla efficacemente le ferite, è probabile che la funzione di questa proprietà coagulante protegga la madre dalle infezioni durante il trauma del capezzolo associato all'allattamento al seno. ⁹ È interessante notare che questa attività pro-coagulante risulta essere completamente assente nel latte vaccino.

Mentre è ormai assodato in tutto il mondo il miglioramento della sopravvivenza dei neonati prematuri e di basso peso alla nascita, si registra purtroppo un aumento concomitante dell'enterocolite necrotizzante (NEC) che ha un impatto sproporzionato su questi bambini.¹⁰ La NEC è una condizione infiammatoria dell'intestino che spesso provoca sepsi ed è fatale in circa il 23,5% dei neonati colpiti.¹¹ Con un tasso di mortalità così alto e l'impatto protettivo del latte materno contro lo sviluppo di NEC¹², la ricerca sull'impatto delle vescicole extracellulari del latte è assume un ruolo importante. Questa ricerca è particolarmente importante in quanto si registra un tasso più basso di questo allattamento protettivo dal seno per i bambini più a rischio di NEC, a causa dell'impraticabilità dell'allattamento al seno nell'ambiente della terapia intensiva neonatale (es. genitori che non possono essere sempre presenti quando è richiesta l'alimentazione) e dei problemi relativi all'allattamento nei neonati con peso alla nascita molto basso, e di bambini molto prematuri.¹³ Se le vescicole extracellulari del latte risultassero avere un effetto protettivo per il NEC, potrebbero rappresentare un elemento benefico sia per il latte del donatore che per quello artificiale.

Le vescicole extracellulari del latte hanno un potenziale immenso in medicina. Hanno effetti protettivi congeniti sull'intestino neonatale^14-16, e possono essere utilizzate come agenti terapeutici a pieno titolo nei neonati e, forse, negli adulti che soffrano si colite e altri disturbi infiammatori intestinali.¹⁸ Esiste anche l'interesse nei confronti di un loro utilizzo in qualità di vettori di farmaci, con consegna sia orale che endovenosa. Al momento attuale la ricerca sulle vescicole extracellulari del latte rappresenta solo il 4% degli studi sulle vescicole extracellulari da biofluidi su Web of Science. È quindi chiaro come questa area di ricerca sia ricca di opportunità per scoprire nuove funzionalità e opportunità. Rimangono comunque alcune domande chiave:

1. Come si possono purificare le vescicole extracellulari del latte con uno standard di purezza elevato, senza alterarle?
   Sono stati compiuti passi avanti in questo settore, ma la standardizzazione, il rigoroso confronto e il test dei flussi di lavoro devono ancora essere finalizzati. Anche la raccolta e la prima lavorazione del latte risultano essere fondamentali per questo processo.
2. Come può essere conservato il latte (e ovviamente le sue vescicole extracellulari) per mantenere adeguatamente l'integrità e la funzionalità, a fini terapeutici?
   La questione della stabilità delle vescicole extracellulari durante lo stoccaggio è un campo in rapida evoluzione. La risoluzione di questo quesito è essenziale affinché qualsiasi vescicola extracellulare possa essere oggetto di pratica terapeutica.
3. Le vescicole extracellulari del latte sono sicure in vista di trattamento a lungo termine?
   Sebbene le vescicole extracellulari del latte non siano tossiche per brevi studi in vivo, non è possibile escludere l'accumulo di una tossina a basso livello durante una sequenza temporale di trattamento prolungato. Tale tossina potrebbe provenire dall'ambiente dell'animale donatore (ad esempio, sostanze chimiche come i pesticidi) o componenti endogeni EV che possono influenzare patologicamente le cellule con cui entrano in contatto.
4. Come saranno tollerate le vescicole extracellulari del latte di specie incrociate, nei neonati e negli adulti?
   Studi dimostrano che il latte proveniente da fonti non umane porta meno benefici per la salute neonatale rispetto al latte materno umano.²⁷ Molti adulti non tollerano il latte vaccino. Quale può essere l'impatto di vescicole extracellulari provenienti da latte di specie incrociate sulle persone?
5. I risultati promettenti degli studi in vivo sul latte artificiale, caricato con farmaci, si tradurranno in studi clinici di successo?
   Stiamo ancora aspettando i risultati e le conclusioni dei primi studi clinici relativi alle vescicole extracellulari del latte.

Un importante passo avanti per rispondere a queste domande sarà l'attuazione delle linee guida per la ricerca e la rendicontazione delle vescicole extracellulari nel latte (ovvero i dettagli richiesti per le pubblicazioni) che saranno stabilite dalla prossima pubblicazione da parte della Milk Task Force.