Probiotici - L’asse intestino-cervello

Molti di noi tendono a sottovalutare il potere dei nostri tratti gastrointestinali (GIT)Per quanto ci riguarda nel senso più basilare, il nostro stomaco digerisce il cibo che mangiamo e poi defechiamo. Sembra un sistema piuttosto efficace e conciso. Ma il mondo all’interno del GIT è effettivamente un intero ecosistema che lavora in continua attività. Le colonie batteriche all’interno del sistema interagiscono con il cibo che noi mandiamo giù, creano un habitat e prendono posto lungo il condotto intestinale, mandandoci segnali e comunicando con noi! Ci sono letteralmente biliardi di microorganismi viventi dentro di voi con il potere di suggestionarvi. Provate una continua voglia di zucchero? Vi sentite ansiosi o avete il morale a terra? Tendete ad avere crampi addominali e/o l’urgenza di andare in bagno quando siete ansiosi o stressati? Queste esperienze sono tutte guidate dall’asse enterico intestino-cervello.

L’asse intestino-cervello è essenzialmente il collegamento tra il sistema nervoso enterico e il sistema nervoso centrale, incluse tutte le comunicazioni tra il GIT e il cervello. Il microbiota GIT gioca un ruolo critico nel funzionamento dell’asse come anche in molti altri processi, dal controllo infiammatorio alle risposte immunitarie, all’integrità e permeabilità della barriera intestinale ⁽¹⁾. Il termine “microbiota dell’intestino” è usato per descrivere la moltitudine di specie e colonie di batteri e lieviti nel GIT. La composizione del microbiota dell’intestino è influenzata da dieta, stress, fattori ambientali, ed influenza a sua volta la produzione di metaboliti che aiutano a mantenere l’omeostasi dell’ospite ⁽²⁾.

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L’equilibrio delle specie batteriche è cruciale per la nostra salute: molte preoccupazioni legate alla salute sono state collegate alla disbiosi dell’intestino, laddove un disequilibrio nelle specie o una mancanza di batteri nell’intestino può influenzare l’integrità della parete intestinale e il tempo di transito ⁽⁴⁾. Per esempio, una crescita anche poco eccessiva di batteri intestinali ^(SIBO) descrive una condizione in cui il GIT è popolato da una moltitudine di batteri patogeni e relativamente pochi batteri commensali. È stato dimostrato che il SIBO compromette il tempo del transito intestinale, causando costipazione, ma può anche accelerare il tempo di transito causando diarrea ⁽⁴⁾. Questa disbiosi è un riflesso della dieta, qualità del sonno e stress nel corpo ⁽⁴⁾.

In aggiunta ai cambiamenti influenzanti nella permeabilità e mobilità intestinale, questa flora batterica gioca anche un ruolo importante nella funzione immunitaria della mucosa e nella produzione di GABA e serotonina come molecole segnalatrici nel sistema nervoso ⁽¹⁾.

La serotonina funziona come principale molecola segnalatrice nel sistema nervoso enterico, funzionando e sovrapponendosi al sistema nervoso centrale ⁽¹⁾. Il triptofano, un precursore della serotonina, si trova in semi, semi di soia, carne e pesce. Dalla nostra dieta il triptofano viene assorbito nell’intestino e attraversa la barriera sangue-cervello dove viene trasformato in serotonina ⁽¹⁾. La cosa interessante è che la maggior parte della serotonina nei nostri corpi è effettivamente localizzata nell’intestino, sintetizzata dalle cellule enterocromaffini ^{(EC) (1)}. Questa produzione di serotonina viene usata per modulare il funzionamento del GIT tramite la secrezione, la peristalsi, la vasodilatazione e la percezione di dolore e nausea ⁽¹⁾.

Le cellule EC non solo sintetizzano serotonina, ma il microbiota dell’intestino ha anche la capacità di produrre serotonina dal triptofano e usarla come segnale all’interno dell’asse intestino-cervello per modificare il comportamento dell’ospite ⁽¹⁾. Attingendo all’asse intestino-cervello, la serotonina influenza il cervello e il nostro umore, ma regola anche lo sviluppo di strutture nel condotto intestinale. I microvilli sono minuscole protrusioni che aumentano l’area superficiale del condotto intestinale. Quest’area in più è utilizzata per l’assorbimento dei nutrienti e il suo sviluppo è indotto dal 5-HTP, il precursore della serotonina ⁽⁵⁾.

Questi collegamenti dimostrano come la flora batterica intestinale possa influenzare la salute dell’intestino, l’assorbimento dei nutrienti e contribuire allo scambio di segnali con i sistemi nervosi enterico e centrale.

La colonizzazione del GIT da parte del microbiota è inizialmente determinata alla nascita dal tipo di parto. I bambini partoriti naturalmente hanno un macrobiota dominato da specie lactobacillo originate dal macrobiota vaginale e fecale della madre ⁽¹⁾. Per contro, i bambini che sono nati attraverso taglio cesareo hanno un macrobiota influenzato prevalentemente dalla microflora cutanea della madre. Questa flora è tipicamente composta di specie di stafilococco, corinebatterio e propionibatterio, con un’ampia suscettibilità alla Clostridium difficile ⁽⁶⁾. È anche stato mostrato come questi bambini posseggano delle quantità molto basse di specie di bifidobatterio. Ad ogni modo l’allattamento al seno può fornire bifidobatterio in grande abbondanza ⁽¹⁾. Questa flora batterica diverrà più diversificata quando il bambino passerà a cibi solidi.

Come detto sopra, la dieta gioca un ruolo chiave nel mantenimento di un benefico batterio dell’intestino. Dopotutto questi batteri si nutrono dei composti e nutrienti che si trovano nel GIT. Le fibre giocano un ruolo particolarmente importante e la loro assenza può portare a una migrazione batterica. Se la sua fonte preferita di cibo non è disponibile, il macrobiota andrà a cercare altri composti di cui nutrirsi come gli aminoacidi, rilasciando sostanze potenzialmente dannose durante il metabolismo ⁽³⁾. Queste sostanze possono contribuire all’infiammazione e al cosiddetto ‘intestino che perde’ che ha a che vedere con la permeabilità intestinale e un calo di integrità nell’unione tra le cellule intestinali. Questo processo può influenzare lo sviluppo di IBD o cancro al colon, oltre a sensibilità al cibo e/o allergie ⁽³⁾.

Da adulti il nostro macrobiota è pesantemente influenzato dalle nostre scelte alimentari e può essere facilmente disturbato dall’uso di antibiotici ⁽¹⁾. Sta diventando sempre più comune – anche se non ancora pratica regolare – che i medici consiglino ai pazienti di assumere dei probioti durante o dopo un ciclo di antibiotici. Assumere un probiotico a qualche ora di distanza dalla dose di antibiotico può aiutare a correggere l’effetto di obliterazione della microflora dell’intestino ad opera degli antibiotici. Ad ogni modo il ripetitivo uso di antibiotici senza la dovuta ripopolazione dei batteri sani dell’intestino può portare ad alterazioni permanenti dell’intestino ⁽¹⁾.

Più nello specifico, l’uso di antibiotici nei bambini riduce la colonizzazione di specie di bifidobatterio e lattobacillo. Queste specie di batteri aiutano a muovere il sistema immunitario alterando l’omeostasi immunologica tra le risposte di TH1 e TH2 ⁽¹⁾. L’uso prematuro e frequente di antibiotici è stato associato ad allergie e disturbi dovuti a intestino irritabile ^{(IBD) (1)}.

Nei bambini e negli adolescenti, lo sviluppo del cervello dipende dalla neurotrasmissione serotonergica che è richiesta per il funzionamento di strutture del cervello come l’amigdala, l’ippocampo e la corteccia frontale. I segnali della serotonina potrebbero allora influenzare il sonno, il comportamento sessuale e l’umore, rafforzando la necessità di una microflora intestinale sana ⁽¹⁾.

L’interconnessione del cervello e dell’intestino non può essere capita. La disbiosi intestinale, un microbiota alterato dell’intestino con poche colonie di batteri benefici relativamente alle specie patogeniche, è stata collegata ad ansia e depressione ⁽¹⁾. Usando probiotici come intervento, alcuni studi stanno mostrando beneficio per il disagio psicologico e la depressione ⁽⁷⁾.

Per definizione i probiotici sono dei micro-organismi vivi che vengono somministrati in dosi sufficienti da fornire beneficio alla salute dell’ospite ⁽⁸⁾. Il loro uso per disordini gastrointestinali è stato ampiamente studiato, ma la ricerca sul loro ruolo nel dare beneficio al sistema nervoso è fortemente aumentata nell’ultimo decennio ⁽⁸⁾. Diversi studi umani hanno mostrato che i probiotici multi-specie migliorano i sintomi di ansia e depressione, come anche la cognizione ^{(4) (8)}.

La risposta adulta allo stress per mezzo dell’asse ipotalamico-ipofisi ^(HPA) è stato pure legato al microbiota dell’intestino. Le risposte anormali allo stress sono state osservate in adulti con la disbiosi dell’intestino che può essere rovesciata con l’adeguata colonizzazione e restaurazione del microbiota dell’intestino ⁽⁴⁾. È stato mostrato che i probiotici multi-specie fanno diminuire il cortisolo e/o l’ormone adrenocorticotropico ^(ACTH).

Gli studi umani stanno proseguendo, e alcuni stanno indagando sul ruolo del macrobiota dell’intestino in ambiti come l’autismo, il Parkinson e il dolore cronico ⁽⁴⁾. Le specie che si fanno maggiormente notare per la loro abilità di migliorare l’ansia, la depressione e le risposte allo stress, oltre a dare sollievo gastrointestinale includono B. longum, B. breve, B. infantis, L. helveticus, L. rhamnosus, L. plantarum, e L. casei, con dosi che vanno da 10 milioni a 40 miliardi di unità a formare la colonia ^(CFU) al giorno ⁽⁸⁾.

Conclusioni

La colonizzazione del GIT ad opera di specie batteriche influenza diverse aree della nostra salute globale inclusi la digestione, l’umore e il comportamento. L’abilità delle nostre cellule intestinali e della microflora intestinale di modulare la sintesi della serotonina gioca un ruolo cruciale nelle segnalazioni tra il sistema nervoso centrale e quello enterico. La sindrome dell’intestino irritabile, sebbene presentata come un disordine dovuto a disfunzione della digestione, è fortemente influenzata da stress e ansia. I sintomi potrebbero essere rintracciati nella composizione della microflora intestinale. Studi umani continuano ad indagare sul ruolo dei probiotici sulla salute mentale e sulle risposte allo stress e potrebbero benissimo essere un intervento indicato nei disordini gastrointestinali legati ad ansia e stress. Ripopolare l’intestino dopo l’uso di antibiotici è fondamentale per la salute generale, incluso lo sviluppo di strutture all’interno del cervello di bambini e adolescenti.