Uromodulina o proteina di Tamm-Horsfall (THP): protezione naturale contro le infezioni urinarie

Le infezioni del tratto urinario sono disturbi frequenti che provocano sintomi fastidiosi e dolorosi. Queste infezioni sono solitamente causate da quelli che sono noti come batteri uropatogeni (nel 85% Escherichia Coli) quando si legano alle cellule della vescica, dell’uretere o dell’uretra con i loro pili, le appendici filiformi somiglianti a dei peli che ricoprono la loro superficie. Fortunatamente, l’urina di ogni persona sana contiene una proteina di difesa, che il corpo produce naturalmente, chiamata Uromodulina o proteina di Tamm-Horsfall (THP – deve la sua denominazione agli scopritori Igor Tamm e Frank Horsfall nel 1952). Questa proteina viene prodotta esclusivamente nei reni e rilasciata nelle urine, ed è la proteina più abbondante nelle urine in condizioni fisiologiche. Studi effettuati su topi hanno dimostrato che la proteina HTP ha un ruolo di protezione contro le infezioni urinarie e la formazione di calcoli renali. E’ stato dimostrato inoltre, che circa il 70% delle persone porta una variante del gene dell’Uromodulina nel proprio genoma, che fa si che producano questa proteina protettiva in quantità particolarmente elevata. Di conseguenza, queste persone hanno un rischio minore di contrarre infezioni del tratto urinario.

Modo di azione dell’Uromodulina dimostrato in laboratorio:

In uno studio recente (Science, 2020)** un gruppo multidisciplinare ha analizzato il modo in cui l’Uromodulina si lega ai pili batterici a livello molecolare. I ricercatori hanno dimostrato che i pili batterici riconoscono determinate catene di zucchero (soprattutto il D-Mannosio) sulla superficie dell’Uromodulina e si legano ad esse in modo estremamente rapido e forte. Con una tecnica di imaging, hanno visto che la struttura dell’Uromodulina si presenta come lunghi filamenti e che ogni anello di questa catena proteica contiene il modello caratteristico delle catene di zucchero a cui i pili batterici amano legarsi.
Hanno mostrato che i lunghi filamenti di Uromodulina avvolgono letteralmente l’agente patogeno e che un singolo filamento di Uromodulina può agganciarsi con diversi pili di un batterio, neutralizzandolo, e impedendogli di legarsi alle cellule del tratto urinario e dunque di causare una infezione. Il team ha potuto evidenziare la formazione di grandi ammassi di centinaia di filamenti di Uromodulina e cellule di E. coli, che vengono poi semplicemente escreti con l’urina. Nello stesso campione anche altri batteri oltre a E. Coli eranno raggruppati e circondati da filamenti di Uromodulina.
Anche nelle urine di pazienti con infezioni causate da altri patogeni, come Klebsiella Pneumoniae, Pseudomonas Aeruginosa e Streptococcus Mitis, si sono riscontrati agglomerati batterici e la presenza di filamenti di Uromodulina.

… e sull’urina di pazienti infetti

Tutti questi processi osservati in laboratorio sono stati in seguito verificati con le analisi di campioni di urina di pazienti infetti. Analizzando al microscopio ottico, urina di pazienti con infezioni da E. coli nel tratto urinario, si è osservato la presenza di grumi batterici incorporati da strutture fibrose. Nello stesso campione anche altri batteri erano raggruppati e circondati da filamenti di Uromodulina.
Anche nelle urine di pazienti con infezioni causate da altri patogeni, come Klebsiella Pneumoniae, Pseudomonas Aeruginosa e Streptococcus Mitis, si sono riscontrati agglomerati batterici e la presenza di filamenti di Uromodulina.

Sinergia di azione antibatterica tra l’Uromodulina e il D-mannosio:

Il lavoro del team di ricerca offre indicazioni su come trattare e prevenire le infezioni del tratto urinario senza l’uso di antibiotici. Fino ad ora, ai pazienti sono stati somministrati preparati contenenti lo zucchero D-mannosio, che, come dimostrato sperimentalmente, impediscono ai batteri E. coli, Klebsiella Pneumoniae, Pseudomonas Aeruginosa e Streptococcus Mitis di attaccarsi alle cellule del tratto urinario. Questa ricerca ha mostrato che i pili batterici riconoscono soprattutto il D-mannosio ma anche altri zuccheri presenti nell’Uromodulina. Le analisi del gruppo di ricerca hanno dimostrato che i legami tra batteri e Uromodulina sono estremamente stabili e non possono essere scomposti da sostanze attive, questo significa che il D-Mannosio non entra in competizione con l’azione protettivo dell’Uromodulina, ma agisce in sinergia.

D-Mannosio: effetto protettivo e terapeutico per la cistite:

Il D-Mannosio nella prevenzione e nel trattamento della cistite non complicata ha dimostrato la sua efficacia in diversi studi clinici. In prevenzione e per evitare cistiti ricorrenti, nella fase di quiete fra un episodio di cistite e l’altro, gli studi clinici presenti in letteratura indicano da 3 a 6 mesi di profilassi continuativa o a cicli. Nel trattamento delle infezioni urinarie non complicate (cistite in corso), in alternativa all’uso dell’antibiotico o in concomitanza con la cura antibiotica di corta durata, i lavori presenti in letteratura indicano una prima fase con un dosaggio alto di D-mannosio (suddiviso in 2 o 3 somministrazioni al giorno) per 3 o 5 giorni seguita da una seconda fase (di 7 o 10 giorni) con un dosaggio di mantenimento di D-mannosio (in 1 o 2 somministrazioni).

** Weiss GL, Stanisich JJ, Sauer MM, Lin C, Eras J, Zyla DS, Trück J, Devuyst O, Aebi M, Pilhofer M and Glockshuber R. Architecture and function of human uromodulin filaments in urinary tract infections. Science (2020).