di Abhinn Gupta1, Charvi Trivedi1, Prakshal Parekh1, Vanshika Mistry1, Vishva Patel1 | 29 febbrario 2024.

1Biological Research Laboratory, School of Arts and Sciences, Ahmedabad University, Gujarat, India.

Revisione a cura di Sciencerely.

Immagina un mondo in cui trilioni di microorganismi orchestrano una sinfonia invisibile, influenzando tutto, dal cibo nel tuo piatto all’aria che respiri. Spostando i riflettori sul tuo intestino, immagina questo: una metropoli affollata di batteri, funghi e persino virus, tutti che esistono armoniosamente nel tuo sistema digestivo. La scienza suggerisce che la quantità di cellule microbiche intestinali e di cellule umane sia quasi uguale, raggiungendo trilioni di cellule. Quanto è affascinante pensare che il corpo umano possa ospitare un così grande quantità e diversità di microrganismi!

Il microbiota intestinale aiuta a mantenere l’integrità intestinale, respinge patogeni insidiosi e favorisce un processo digestivo regolare ed armonioso. Il microbioma intestinale umano è composto da batteri di alcuni dei generi comuni, come ad esempio Lactobacillus, Staphylococcus, Clostridium e Prevotella, per citarne alcuni. Ma sapevi che questo universo microscopico è in grado di influenzare anche il nostro benessere emotivo?

Scopriamo insieme i segreti di questa comunità microbica all’interno del nostro organismo!

Entra nella classe di biologia umana, dove ci sono stati presentati un affascinante cast di personaggi, i nostri organi. Il cuore guida il ritmo del sangue, i polmoni coreografano il respiro e lo stomaco scompone abilmente il cibo. Poi arriva il regista, il sistema nervoso. È diviso in: il Sistema Nervoso Centrale (SNC) composto dal cervello e dal midollo spinale, che plasmano i pensieri e trasmettono messaggi e poi il Sistema Nervoso Periferico (SNP), costituito dai messaggeri che collegano i segnali cerebrali per coordinare le azioni in tutto il corpo. In questo articolo, esploreremo il collegamento tra il nostro intestino e il cervello, un concetto affascinante noto come l’asse intestino-cervello.

Il Collegamento Intestino-Cervello: una superstrada di informazioni celate

Immagina questo asse come un ponte, non di cemento e acciaio, ma di percorsi neurali, autostrade ormonali e passaggi ricchi di nutrienti. Da un lato c’è il cervello, che guida le nostre azioni e reazioni, pensieri ed emozioni. Dall’altro c’è l’intricata espansione del sistema digerente, un vivace centro dove i nutrienti vengono decomposti e l’energia viene raccolta. È un’autostrada bidirezionale, il che significa che il traffico continua a muoversi tra il cervello e l’intestino e poi di nuovo al cervello. Questa autostrada invisibile di comunicazione si insinua attraverso i nostri corpi, intrecciando insieme la narrazione della nostra salute e delle esperienze.

Come abbiamo scoperto la sua esistenza? La scoperta dell’asse intestino-cervello (GBA) risale agli studi pionieristici dei secoli XIX e XX. Tra questi importanti traguardi spicca il lavoro del rinomato chirurgo dell’esercito degli Stati Uniti William Beaumont, le cui intuizioni hanno per sempre modificato la nostra comrensione. Egli osservò l’associazione tra l’umore e la funzione intestinale esaminando una fistola, una connessione anormale tra due organi o vasi, nello stomaco di un paziente. I suoi esperimenti hanno aperto la porta a un intero nuovo campo di ricerca.

Il meccanismo chiave attraverso il quale il nostro intestino e il cervello interagiscono avviene tramite segnali chimici chiamati neurotrasmettitori (Figura 1). I microrganismi nel nostro intestino rilasciano neurotrasmettitori in risposta al nostro apporto dietetico. Questi messaggeri chimici vengono assorbiti da un grande nervo chiamato nervo vago, il quale estende il suo percorso fino al cervello. Possono entrare nel cervello attraverso due vie, sia attraverso il flusso sanguigno sia attraverso una rete di nervi locali. Questi segnali chimici hanno una moltitudine di effetti sulle funzioni cerebrali, che vanno dall’indurre alterazioni nel nostro umore alla nostra personalità complessiva. Ad esempio, alcune sottospecie del genere Lactobacillus rilasciano acetilcolina, un neurotrasmettitore responsabile della regolazione della memoria, dell’attenzione, dell’apprendimento e dell’umore. Nel frattempo, i membri dei generi Candida, Streptococcus, Escherichia e Enterococcus sono noti per la loro secrezione di serotonina, spesso definita l'”ormone della felicità”.

Figura 1. La complessa comunicazione tra l’intestino e il cervello attraverso neurotrasmettitori (come la dopamina, il glutammato, ecc.) rilasciati dai microrganismi intestinali in risposta alla nostra dieta. Questi segnali chimici, trasportati dal nervo vago, attraversano il cervello attraverso diversi percorsi, influenzando varie funzioni cerebrali, tra cui umore e personalità.

Implica zioni della dieta sull’umore e sulla salute mentale

È ben consolidato che i batteri intestinali rilasciano una varietà di sostanze chimiche responsabili del nostro umore. Ma, come funziona questo intricato meccanismo? Cosa lo mette in moto? La nostra dieta, ovviamente! Spesso si sottolinea l’importanza di mantenere una dieta equilibrata per via del valore nutrizionale che offre. Ora sappiamo che questi nutrienti comprendono non solo vitamine e minerali, ma anche batteri intestinali benefici per il nostro organismo.

Lo yogurt è ricco di probiotici

Probabilmente ti sei trovato almeno una volta nella vita con un disturbo allo stomaco. Durante tali periodi, avrai sentito raccomandazioni quali il cercare di optare per una dieta più “leggera”, includendo generose porzioni di yogurt. Infatti, lo yogurt è un probiotico che aiuta a promuovere la crescita di “batteri buoni” nell’intestino, il che aiuta a ripristinare un corretto funzionamento gastrointestinale. Sorprendentemente, oltre ad equilibrare l’intestino, lo yogurt ha anche un impatto positivo sulla funzionalità cerebrale. Una divisione di ricerca del Dipartimento delle Malattie Digestive presso l’Università della California, Los Angeles, ha condotto uno studio coinvolgente 36 donne che hanno consumato yogurt ricco di probiotici per circa quattro settimane. Dopo questo periodo, un confronto delle scansioni la risonanza magnatica (MRI) del cervello ha rivelato un’attività aumentata in specifiche regioni cerebrali legate alla cognizione e all’umore. Questo potrebbe essere perché i Lactobacilli nello yogurt rilasciano sostanze chimiche come l’acetilcolina che influenzano il cervello riducendo lo stress e l’ansia. Come beneficio aggiuntivo, può anche potenziare la memoria!

Cioccolato fondente e buon umore

Passando a un piacere culinario più accattivante e persino salutare, il cioccolato fondente! Il suo componente principale è il cacao, all’interno del quale risiedono “polifenoli” e “flavanoli” e questi composti svolgono un ruolo fondamentale nella crescita di Lactobacillus e Bifidobacterium. Questi microrganismi si rivelano cruciali nel metabolismo dei polifenoli. Questi nuovi metaboliti formati viaggiano verso il cervello, dove contribuiscono allo sviluppo di specifici neurotrasmettitori, come la serotonina e la dopamina. Questi neurotrasmettitori del “sentirsi bene” contrastano efficacemente il dolore e l’ansia, mentre potenziano le emozioni positive. Quindi, la prossima volta che la tua compagna sta affrontando il suo ciclo mestruale, considera di regalarle una generosa tavoletta di cioccolato fondente: un gesto che si allinea sia al gusto che alla scienza!

Esplorare il ruolo dell’asse intestino-cervello nell’autismo

La dieta non influisce solo sul tuo umore quotidiano, ma ha anche un ruolo più profondo in contesti quali i disturbi neurodegenerativi come l’autismo, la malattia di Parkinson e l’Alzheimer. Concentrandoci sul disturbo dello spettro autistico (ASD), caratterizzato da difficoltà linguistiche e di apprendimento, sfide nell’interazione sociale e comportamenti ripetitivi, gli studi hanno evidenziato l’associazione tra i sintomi dell’ASD e specie microbiche specifiche. Questo disturbo neurodegenerativo è stato dimostrato essere correlato a diverse specie che vivono all’interno del nostro corpo.

Uno studio condotto nel 2015 da Kantarcioglu e colleghi, fa luce su come il Candida albicans, una ben nota specie di lievito, sia coinvolto nell’aggravamento dei sintomi dell’ASD. Allo stesso modo, Finegold e colleghi, nel 2002, hanno riscontrato un numero elevato di specie di Clostridium nelle persone con ASD e hanno mostrato ulteriormente come questi batteri producano la tossina B che può causare la morte cellulare nei neuroni, portando ai sintomi dell’ASD.

Batteri Clostridium e Autismo

Questo legame inscindibile sul come la dieta possa influenzare il microbioma intestinale è stato anche riscontrato da uno studio recente condotto da Tomova e colleghi su bambini con e senza ASD. Questo gruppo di ricerca ha valutato diversi componenti nutrizionali in entrambi i gruppi di bambini, tra cui l’assunzione di fibre, carboidrati e omega-3, per citarne alcuni. Alcuni esempi significativi dal loro studio indicavano che un’alta assunzione di carboidrati diminuiva la presenza di Batteroidi, una specie di batteri costituenti la flora gastrointestinale. Invece, una bassa assunzione di fibre aumentava significativamente la diversità dei batteri Hydrogenoanaerobacterium, Clostridium cluster IV e Anaerotruncus.

Il gruppo di Iovene et al. ha rafforzato la connessione tra Clostridium e ASD osservando un’occorrenza più elevata del batterio Clostridium nei campioni fecali di 33 bambini autistici. Ora concentriamoci su come questi noti batteri intestinali contribuiscano a questo disturbo. Alcune specie all’interno della famiglia Clostridiaceae producono tossine come fenoli, p-cresolo e indoli, che possono influenzare il sistema metabolico umano. Diversi studi hanno mostrato la presenza di livelli elevati di p-cresolo nei campioni fecali e urinari dei bambini autistici. Questa tossina inibisce gli effetti di certi enzimi coinvolti nella regolazione metabolica di neurotrasmettitori come la dopamina e la noradrenalina. La ridotta produzione di questi neurotrasmettitori è nota per aumentare i sintomi dell’ASD. Questo sottolinea l’influenza delle scelte dietetiche sulla salute intestinale, che a sua volta influisce sul benessere mentale.

Cosa dedurre da tutto ciò?

Il complesso rapporto tra il microbiota intestinale e la nostra comprensione del suo impatto sul cervello è destinato a approfondirsi nei prossimi anni, grazie agli innumerevoli studi in corso. Ciò porterà a scoprire più a fondo come fare a influenzare la composizione intestinale per contrastare affezioni dolorose croniche o altri disturbi associati al sistema nervoso. Ciò potrebbe comprendere condizioni come la malattia di Parkinson, l’Alzheimer e l’autismo, aprendo potenzialmente la strada ad approcci terapeutici assolutamente innovativi. Pertanto, fare ogni giorno scelte attente per adottare una dieta nutritiva e ben bilanciata è cruciale per la nostra salute. Facendo ciò, possiamo favorire la crescita di microorganismi benefici all’interno del nostro organismo, facendo si che contribuiscano al nostro stato emotivo e alla nostro benessere presente e futuro.

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