L’intestino e il microbiota - Impatti sul morbo di Parkinson

Il Morbo di Parkinson colpisce l’1-2% della popolazione di età superiore ai 65 anni e sta diventando una preoccupazione crescente con l’avanzamento dell’età dei Baby Boomers. La condizione è caratterizzata da anomalie dell'andatura, tremori, rigidità muscolare e rallentamento del movimento, tipicamente visto come difficoltà a camminare o ad alzarsi da una sedia. Il Morbo di Parkinson è classificato come un disturbo neurodegenerativo del movimento e ha una storia complicata in termini di patofisiologia e cause. Diversi studi epidemiologici collegano i pesticidi, le tossine e l’inquinamento luminoso all’aumentato del rischio di sviluppare il PD. Allo stesso tempo, gli studi di osservazione riferiscono la protezione ottenuta con l’aumento dell’assunzione di caffeina e dell’esercizio fisico. La predisposizione genetica è lieve e rappresenta solo il 10% della presentazione delle condizioni.

Ci sono parecchi processi noti che comportano la perdita neuronale delle cellule all'interno della substantia nigra. Questi includono la deposizione del ferro, lo stress ossidativo, i danni mitocondriali e l’accumulo di una proteina chiamata alfa-sinucleina. Si ritiene che l'alfa-sinucleina sia coinvolta nel trasporto delle vescicole che contengono i neurotrasmettitori, dal corpo delle cellule, agli assoni, per partecipare alla sinapsi. Il Morbo di Parkinson non è l'unica condizione che vede l'aggregazione di questa proteina(1). Sinucleinopatia è il termine dato alla famiglia delle circostanze caratterizzate dall’accumulazione patologica di questa proteina, include la malattia dei corpi di Lewy e l'atrofia multi-sistemica.

Oltre ai sintomi motori, la malattia di Parkinson comprende anche delle anomalie non motorie, come la perdita del senso dell'olfatto, i disturbi del sonno e i problemi legati alla digestione. Il colpevole comune in questi sintomi, apparentemente indipendenti tra loro, è l'aggregazione dell’alfa-sinucleina all'interno dei nervi periferici, all'interno del nervo olfattivo, e del nervo vago del tratto digerente. Braak ha supposto che il Morbo di Parkinson possa avere origine nell'intestino, con accumuli di alfa-sinucleina che si propagano attraverso il nervo vago, dal tratto digerente, al cervello. Infatti, la degenerazione iniziale all'interno del cervello comincia con i corpi delle cellule del nervo di vago. Inoltre, il sintomo di costipazione precede lo sviluppo dei sintomi motori, che aggiungono valore a questa ipotesi. I dati di osservazione sulla microflora, del tratto digestivo dei pazienti affetti dal Morbo di Parkinson, hanno fornito un altro pezzo per questo puzzle. La microflora del Morbo di Parkinson è significativamente diversa da quella dei controlli effettuati su individui sani della stessa età, in termini di composizione e diversità(1). In particolare, il paziente affetto dal Morbo di Parkinson ha un aumento di Christensella minuta, Catabacter hongkongensis, Lactobacillus mucosae, Ruminococcus bromii e Papillibacter cinnamivorans(2). Al contrario, i controlli su individui sani rilevano la presenza dei seguenti batteri: Bacteroides massiliensis, Stoquefichus massiliensis, Bacteroides coprocola, Blautia glucerasea, Dorea longicatena, Bacteroides dorei, Bacteroids pebeus, Prevotella copri, Coprococcus eutactus e Rumino coccuscallidus.

La microflora è ormai considerata “l’organo dimenticato”, da quando impariamo di più sul suo significativo impatto sulla nostra salute e sulla malattia. La microflora è nota per contribuire alla digestione del cibo, alla formazione di nutrienti e di tossine, alla regolazione del nostro sistema immunitario, alla manutenzione della barriera emato-encefalica e alla comunicazione con il nostro sistema nervoso. Essa influenza la produzione di serotonina, un neuro-ormone responsabile del dolore e della motilità all'interno del tratto digerente, così come l'umore. Inoltre, la microflora può promuovere la produzione di un fattore neurotrofico, derivato dal cervello, che regola lo sviluppo di nuove connessioni tra i neuroni, così come la neurogenesi. I topi privati della microflora durante la loro infanzia sviluppano un limitato riconoscimento spaziale e degli oggetti, con alterazioni osservabili all'interno dell'ippocampo. Fino a poco tempo fa, non era chiaro esattamente come questo cambiamento della microflora potesse contribuire allo sviluppo della malattia di Parkinson(1).

Un recente studio di Timothy Sampson e del suo team ha esaminato il ruolo della microflora sull'eziologia del Morbo di Parkinson. Hanno raccolto la materia fecale contenente la microflora, dai pazienti affetti dalla malattia di Parkinson, e l’hanno trapiantata nel tratto digestivo dei topi e l’hanno confrontata con il trasferimento della materia fecale dei controlli su individui sani. I topi con la microflora dai pazienti con il PD hanno sviluppato delle anomalie motorie in 8 settimane. La materia fecale di questi topi è stata raccolta e analizzata, dimostrando un aumento degli acidi grassi a catena corta che producono batteri. Inoltre, gli acidi grassi a catena corta, come il butirrato e il propionato sono aumentati. Nell'esaminare i nervi stessi, il ricercatore ha osservato le aggregazioni di alfa-sinucleina in risposta alla microflora proveniente dai donatori affetti dal PD. Questo supporta l'idea che la microflora possa stimolare le aggregazioni dell’alfa-sinucleina(1).

Lo studio è andato oltre, per esplorare il ruolo di questi acidi grassi a catena corta. Alimentando i topi con una miscela ricca di acidi grassi a catena corta si è generato l'aumento del fattore di necrosi tumorale alfa, dell’indicatore di infiammazione, dell'aggregazione di alfa-sinucleina e la riduzione della funzione motoria. La somministrazione di farmaci antinfiammatori ha interferito con questo processo e ha impedito la disfunzione motoria, così come l'aggregazione della proteina. Ciò suggerisce che la microflora stimola l'accumulo dell’alfa-sinucleina, producendo grandi quantità di acidi grassi a catena corta, e che contrastare gli acidi grassi a catena corta può impedire lo sviluppo dei sintomi motori(1).

Il ruolo degli acidi grassi a catena corta e dei batteri che li producono non è chiaro, in quanto sembrerebbe che altri studi segnalino dei risultati contraddittori. La microflora è stata isolata dai pazienti con la malattia di Parkinson, analizzata e confrontata con quella dei controlli effettuati su individui in salute. I risultati rivelano una riduzione degli acidi grassi a catena corta, che producono batteri, nei pazienti affetti dal morbo di Parkinson(3). In realtà, lo studio dimostra una riduzione statisticamente significativa di butirrato e priopionate, in contrapposizione all’aumento descritto da Sampson e dal suo team. È stato costantemente rilevato che Bacteriodetes e Lactobacilli si sono ridotti nei pazienti affetti dalla malattia di Parkinson, mentre Bifidobacterium e Enterobacteriacea sono elevati, come rilevato dallo studio di Sampson. Gli acidi grassi a catena corta sono noti per influenzare non solo la salute del colon, ma anche quella neurologica, in quanto il butirrato è implicato nel promuovere l'integrità della barriera emato-encefalica e alcuni studi rivelano che può influenzare l'attività dei neuroni, all'interno del sistema nervoso enterico.

Ci sono molti fattori che influenzano la composizione e la diversità della microflora. Naturalmente, l'uso di antibiotici comporterà un impatto significativo, infatti, come sappiamo, possono essere necessari fino a 6 mesi per la ricolonizzazione del tratto digerente, dopo l’uso di antibiotici. Rimuovendo della microflora e permettendo ad altri di prosperare, questi farmaci possono alterare la composizione, in entrambe le direzioni, creando un ambiente positivo, eliminando i batteri patogeni dannosi oppure può stimolare la generazione di un ambiente pro-infiammatorio, danneggiando i batteri benefici e commensali.

L'esposizione agli inquinanti ambientali e alle tossine può anche influenzare la composizione, favorendo un genere di batteri rispetto a un altro. Ciò che è considerato una tossina per una specie, può essere un substrato nutrizionale per un’altra, permettendogli così di prosperare. Inoltre, la crescita di una particolare specie può influenzare la prosperità di un altra, dato che i batteri producono i propri sottoprodotti che influenzano non solo il nostro sistema nervoso e immunitario, ma anche la salute degli altri organismi nel tratto digerente. I pesticidi, che sono stati implicati come fattore di rischio per lo sviluppo della malattia di Parkinson, possono cambiare la composizione della microflora, distruggendo particolari famiglie di microbi. D'altra parte, alcuni batteri sono noti per avere la capacità di scomporre i pesticidi e, potenzialmente, ci proteggono dai loro effetti tossici. Il Lactobacillus fermentum e il Lactobacillus lactis degradano il clorpirifos, un insetticida organofosforico comunemente usato(4). Anche l’Escherichia coli è in grado di scomporlo, ma in misura significativamente inferiore. È possibile che il cambiamento nella composizione della microflora, nei pazienti affetti dalla malattia di Parkinson, sia il risultato dell'esposizione a una maggiore quantità di inquinanti ambientali e di tossine, che vengono tipicamente cancellate dalla microflora presente nell'intestino nei controlli effettuati sugli individui sani.

La dieta è probabilmente il fattore più significativo che viene coinvolto nella regolazione della composizione della microflora. La dieta è una fonte dei batteri, così come dei nutrienti e dei substrati necessari per la loro crescita. I prebiotici sono composti in gran parte dalle fibre, carboidrati indigeribili che promuovono la crescita dei batteri benefici. I dati osservativi sui rischi e i fattori protettivi della malattia di Parkinson forniscono la prova del ruolo benefico del caffè e dei mirtilli e degli effetti nocivi dei latticini(5). Questi alimenti influenzano la funzione motoria, fornendo un ricco approvvigionamento di antiossidanti, nutrienti ed effetti antinfiammatori, che forniscono protezione ai neuroni e compensano l'aumento dello stress ossidativo, visto con il morbo di Parkinson. Detto questo, forse questi alimenti sono anche protettivi grazie alla loro influenza sul tratto digerente. La frutta e la verdura, che sono citate frequentemente come benefiche nelle circostanze neurodegenerative, contengono inoltre delle alte quantità di fibre e possono servire come un’importante fonte di prebiotici.

L'elenco dei fattori che possono influenzare la microflora è diversificato e cresce con l’evolversi continuo della ricerca su questi organismi. Alcuni di questi fattori aggiuntivi, includono la regione geografica, il sesso, gli ormoni, l’età, le condizioni di comorbidità, in quanto essi influenzano la funzione del sistema immunitario che, a sua volta, influenza i batteri che possono colonizzare il tratto digerente. Anche l'umore, l'ansia e altri cambiamenti neurologici possono influenzare la funzione gastrointestinale e così la microflora.

Mentre la nostra comprensione della natura esatta di questo rapporto complicato, fra la microflora e la malattia di Parkinson, continua a evolvere, le prove correnti suggeriscono che la microflora può essere alla radice del problema. La capacità di innescare la disfunzione motoria nei topi, cui è stata trapiantata la materia fecale dai pazienti affetti dal Parkinson, rinforza l'ipotesi che l'eziologia della malattia di Parkinson si trovi nel tratto digestivo. Pertanto è ragionevole ipotizzare che la cura per il morbo di Parkinson possa anche risiedere nel tratto digestivo e che questo possa essere il luogo su cui concentrarsi, per ciò che riguarda gli approcci terapeutici.