Come il microbiota può influenzare i due organi bidirezionalmente

di Nancy Drew

Che l’intestino sia il nostro “secondo cervello” non è solo un modo di dire. Diversi studi hanno infatti mostrato che la composizione e la stabilità del microbiota intestinale – la popolazione di quei batteri buoni che ci permettono di digerire il cibo – siano in grado di influenzare i processi cerebrali, con effetti che possono interessare la salute mentale e le funzioni cognitive, confermando l’esistenza di un sistema di comunicazione bidirezionale che nella letteratura scientifica viene chiamato asse intestino-cervello (gut-brain axis).

Attraverso la sperimentazione sugli animali sono stati compiuti enormi progressi nella comprensione delle interazioni bidirezionali tra il sistema nervoso centrale, il sistema nervoso enterico e il tratto gastrointestinale.

Sulla base di studi condotti su roditori allevati in un ambiente privo di germi, il microbiota intestinale sembra influenzare lo sviluppo del comportamento emotivo, i sistemi di modulazione dello stress e del dolore e i sistemi dei neurotrasmettitori cerebrali. Inoltre, le “perturbazioni” del microbiota da parte di probiotici e antibiotici esercitano effetti modulatori negli animali adulti.

Le prove attuali suggeriscono che più meccanismi, inclusi i percorsi endocrini e neurocrini, possono essere coinvolti nella segnalazione del microbiota intestinale-cervello e che il cervello può a sua volta alterarne la composizione microbica e il comportamento attraverso il sistema nervoso autonomo. La ricerca futura dovrà concentrarsi sulla conferma che le scoperte sui roditori sono traducibili nella fisiologia umana e in malattie come la sindrome dell’intestino irritabile, l’autismo, l’ansia, la depressione e il morbo di Parkinson.

Con il riconoscimento del coinvolgimento del microbiota intestinale nei processi cerebrali, nella salute mentale e nella funzione cognitiva, sono state messe a fuoco interessanti opportunità per produrre benefici per la funzione cerebrale manipolando il microbiota. A questo proposito, il termine psicobiotico è stato coniato per descrivere qualsiasi intervento esogeno che porta a un impatto mediato da batteri sul cervello Pertanto, probiotici e prebiotici hanno mostrato risultati promettenti come agenti psicobiotici sia negli studi sugli animali che sull’uomo. Inoltre, la dieta è emersa come uno dei principali motori della composizione e della funzione del microbiota, mentre l’influenza dei modelli dietetici abituali sul microbiota è stata ampiamente descritta. Allo stesso tempo, ampi dati osservativi in ​​molti paesi e culture diversi ora collegano modelli alimentari sani a un rischio ridotto di malattie mentali comuni e dati di studi emergenti suggeriscono che il miglioramento delle abitudini alimentari può migliorare i sintomi depressivi.

Lo psicobiotico è definito come un organismo vivo che, se ingerito in quantità adeguate, produce un beneficio per la salute nei pazienti affetti da malattie psichiatriche. Come classe di probiotici, questi batteri sono in grado di produrre e fornire sostanze neuroattive come l’acido gamma-aminobutirrico e la serotonina, che agiscono sull’asse cervello-intestino.

La valutazione preclinica nei roditori suggerisce che alcuni psicobiotici possiedono attività antidepressiva o ansiolitica. Gli effetti possono essere mediati dal nervo vago, dal midollo spinale o dai sistemi neuroendocrini.

Finora, gli psicobiotici sono stati studiati in modo più approfondito in ambiente psichiatrico di collegamento in pazienti con sindrome dell’intestino irritabile, dove sono stati riportati benefici positivi per un certo numero di organismi tra cui il Bifidobacterium infantis. Stanno emergendo prove di benefici nell’alleviare i sintomi della depressione e nella sindrome da stanchezza cronica. Tali benefici possono essere correlati alle azioni antinfiammatorie di alcuni psicobiotici e alla capacità di ridurre l’attività dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene. Si attendono i risultati di studi controllati con placebo su larga scala.

Sfruttando questo legame fondamentale tra dieta e microbiota, gli studi emergenti si stanno anche concentrando sull’impatto dell’integrazione con singoli alimenti, come frutta o verdura intera o cibi fermentati, dimostrando alcuni risultati promettenti nella modulazione delle interazioni microbioma-ospite. Mentre tali approcci sono importanti per far progredire la nostra comprensione di come un alimento specifico influisce sul microbiota umano e sulla salute e potrebbe portare alla scoperta di nuovi alimenti funzionali, gli esseri umani consumano una combinazione di gruppi di alimenti ad ogni pasto e lo studio di singoli alimenti potrebbe trascurare il potenziale effetto sinergico che i componenti dietetici potrebbero avere, non solo sulla salute generale, ma anche sulla diversità e composizione del microbiota.

Pertanto, lo studio di approcci dietetici integrali rappresenta un percorso più realistico per lo sviluppo di nuovi interventi psicobiotici dietetici. Ad esempio, uno studio recente su una popolazione femminile obesa ha mostrato che un intervento di educazione nutrizionale di otto settimane incentrato sull’aumento dell’assunzione di fibre alimentari, piatti vegetali e prodotti lattiero-caseari ha spostato la composizione del microbiota verso una maggiore abbondanza di microbi benefici (ad esempio, Bifidobacterium bifidum) e diminuzione del punteggio di depressione In una popolazione anziana, un’elevata aderenza alla dieta mediterranea per un periodo di 12 mesi ha comportato un miglioramento della cognizione globale e della memoria episodica e questi miglioramenti sono stati positivamente associati a specie microbiche chiave che hanno risposto all’intervento dietetico.

Una dieta può ridurre lo stress?

L’impatto della dieta sulla composizione del microbiota e il ruolo della dieta nel supportare una salute mentale ottimale hanno ricevuto molta attenzione nell’ultimo decennio. Tuttavia, se gli approcci dietetici interi possano esercitare effetti psicobiotici è ancora poco studiato.

Uno studio, si è basato sull’influenza di una dieta psicobiotica (ricca di alimenti prebiotici e fermentati) sul profilo e sulla funzione microbica, nonché sugli esiti di salute mentale in una popolazione umana sana. Quarantacinque adulti sono stati scelti a caso per una dieta psicobiotica (24 sottoposti alla dieta e  21di controllo) per quattro settimane. Lo stress, la salute generale e la dieta sono stati valutati utilizzando questionari convalidati. È stata eseguita la profilazione metabolica di campioni di plasma, urina e feci. L’intervento con una dieta psicobiotica ha portato a una riduzione dello stress percepito – 32% nella dieta contro 17% nel gruppo di controllo. Inoltre, la maggiore aderenza alla dieta ha comportato una forte diminuzione dello stress percepito. Mentre l’intervento dietetico ha suscitato solo sottili cambiamenti nella composizione e nella funzione microbica, sono stati osservati cambiamenti significativi nel livello di 40 specifici lipidi fecali e metaboliti urinari del triptofano. Questi risultati evidenziano che gli approcci dietetici possono essere utilizzati per ridurre lo stress percepito in una coorte umana. L’uso di diete mirate al microbiota per modulare positivamente la comunicazione intestino-cervello offre possibilità di riduzione dello stress e dei disturbi associati allo stress, ma sono necessarie ulteriori ricerche per indagare sui meccanismi sottostanti, incluso il ruolo del microbiota.

Si ritiene che le alterazioni nelle interazioni bidirezionali del microbiota cervello-intestino siano coinvolte nella patogenesi di noti disturbi cervello-intestino come la sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e i relativi disturbi funzionali gastrointestinali e più recentemente questi sono stati implicati come possibile meccanismo nella fisiopatologia di diversi disturbi cerebrali tra cui i disturbi dello spettro autistico (ASD) il morbo di Parkinson , i disturbi dell’umore e dell’affettività e il dolore cronico.

Tuttavia, c’è una notevole controversia sull’entità, nonché sui siti, i percorsi e i meccanismi molecolari all’interno dell’asse intestino/cervello che sono responsabili di queste alterazioni. È stato dimostrato che il microbiota intestinale e i suoi metaboliti sono coinvolti nella modulazione delle funzioni gastrointestinali, data la loro capacità di influenzare la permeabilità intestinale, la funzione immunitaria della mucosa, la motilità intestinale e la sensibilità e l’attività nel sistema nervoso enterico (ENS). Inoltre, le prove precliniche suggeriscono che è probabile che il microbiota e i suoi metaboliti siano coinvolti nella modulazione dei comportamenti e dei processi cerebrali, tra cui la reattività allo stress, il comportamento emotivo, la modulazione del dolore, il comportamento ingestivo e la biochimica cerebrale.

Ad oggi, ci sono prove limitate di alta qualità riguardanti le alterazioni dell’ecologia microbica o la produzione di prodotti metabolici di origine microbica in pazienti umani con disturbi cerebrali o intestinali, ma la collaborazione tra intestino e microbiota libera nel sangue delle sostanze che agiscono sul tono dell’umore e sulla salute delle cellule nervose cerebrali, come il triptofano, la seratonina, il Gaba e il Bdnf. Non dimentichiamo poi che gli studi riconoscono nello stato infiammatorio un ruolo nella genesi della depressione oltre che delle più importanti malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e la sclerosi multipla.

Quali sono le potenzialità della scoperta della correlazione tra disbiosi del microbiota e l’origine di molte malattie?

Le potenzialità sono molte. Oggi grazie a tecniche di sequenziamento genico sulle feci possiamo stabilire esattamente il rapporto in percentuale tra le diverse specie presenti nel microbiota di ogni singolo individuo. L’obiettivo è quello di agire con probiotici – quelli che comunemente vengono chiamati fermenti lattici – specifici, calibrati, in grado di modulare favorevolmente i più importanti processi di malattia.

Il termine ‘probiotico’ deriva dal greco “pro-bios” che significa ‘a favore della vita’. E già nel nome vi è una prima indicazione poiché i probiotici sono microrganismi – soprattutto batteri – viventi e attivi, contenuti in determinati alimenti o integratori ed in numero sufficiente per esercitare un effetto positivo sulla salute dell’organismo, rafforzando in particolare l’ecosistema intestinale.

Cibi ricchi di prebiotici sono per esempio, avena, asparagi, porri, aglio, cipolla, cicoria, carciofi topinambur, tarassaco, cibi fermentati come kefir e crauti, cacao, semi di lino ed alghe.

Sabato, 18 febbraio 2023 – n°7/2023

In copertina: immagine grafica di OpenClipart-Vectors/Picxabay