ASSE INTESTINO CERVELLO: IL SUO RUOLO NELLA SALUTE

Cosa si intende per “asse intestino cervello”?

Con il termine asse intestino cervello si intende la delicata comunicazione bidirezionale costante tra il tratto gastrointestinale e il cervello, i quali sono in grado di influenzarsi reciprocamente. Non a caso infatti nel linguaggio di tutti  i giorni si parla di farfalle nello stomaco, sensazione di pancia, parlare di pancia. Nonostante questo, solo recentemente gli scienziati hanno iniziato a studiare a fondo i meccanismi che legano questi due distretti apparentemente lontani. La comunicazione tra intestino e cervello è il fulcro di un’area di ricerca che nell’ultimo trentennio sta prendendo piede, la gastroenterologia, la quale affronta i problemi gastrointestinali anche dal punto di vista dell’interazione tra apparato digerente e sistema nervoso e che sta portando a nuovi sviluppi e nuove opzioni terapeutiche.

Sono sempre più numerose le evidenze scientifiche che sottolineano la stretta correlazione tra microbiota e cervello. Ma facciamo un passo indietro.

Il microbiota intestinale e il suo ruolo nella nostra salute

Nel nostro organismo vivono numerosissime colonie di organismi, come batteri, virus e funghi, che vanno a costituire il microbiota umano (spesso confuso erroneamente con il termine microbioma, il quale, quest’ultimo, sta ad indicare l’insieme del materiale genetico dei microrganismi). La maggior parte di questi organismi risiede nel nostro intestino, sulla pelle, nel cavo orale; ma in realtà ogni distretto del nostro corpo possiede un proprio pool di microrganismi caratteristico. Giusto per dare un’idea: se pesassimo tutti i microrganismi che abitano il nostro corpo arriveremo a circa 1,5-2kg, di cui circa la metà compone il nostro microbiota!

Batteri comunicato nell'asse intestino cervello

Per numerosità di microrganismi e impatto sulle funzioni del nostro corpo, il microbiota intestinale svolge un ruolo fondamentale per la nostra salute, partecipa ad una serie di funzioni importantissime per il nostro organismo. Oggi sappiamo che il microbiota è un super organismo, un super organo che vive in simbiosi con noi nel nostro apparato digerente, dalla bocca all’ano, che ci permette di mantenerci in salute in cambio di ospitalità che noi gli offriamo. Per numerosità di microrganismi e impatto sulle funzioni del nostro corpo, il microbiota intestinale svolge un ruolo fondamentale per la nostra salute. Il microbiota si sviluppa nel corso dei primi giorni di vita, e inizia a colonizzare il neonato fin da subito ma in modo differente in base alla modalità del parto: se avviene per via vaginale, i primi batteri con cui il neonato verrà a contatto saranno quelli vaginali e poi cutanei; con il taglio cesareo, i primi batteri che lo colonizzeranno saranno quelli cutanei della zona periareolare durante l’allattamento.

Come precedentemente descritto, il microbiota intestinale contiene circa 1kg di batteri, poco meno del peso del nostro cervello. Ma quello che è realmente importante per la nostra salute è il numero e il tipo di batteri di cui è costituito. Ci sono infatti batteri che possiamo definire ‘’nostri alleati’’ perché promuovono la risposta immunitaria, sono in grado di ridurre l’infiammazione, prevengono od ostacolano l’insorgenza di molte patologie; altri invece svolgono un ruolo opposto. Inoltre, si parla di intestino eubiotico, in generale di eubiosi, quando tutte le specie batteriche che lo popolano sono in equilibrio tra loro: in questo caso il nostro intestino è in salute, la biodiversità è elevata e dunque è maggiore l’effetto protettivo sul nostro organismo. In caso contrario si parla di disbiosi e l’effetto protettivo che gioca un intestino sano non viene più esplicato, ma, al contrario, può favorire l’insorgenza di alcune patologie non solo intestinali, ma anche immunologiche, metaboliche, oncologiche e neuropsichiatriche.

Come funziona l’ asse intestino cervello?

Gli studi scientifici si sono spinti oltre, andando a svelare i meccanismi che stanno alla base della profonda connessione dell’ asse intestino cervello. Ebbene, questi hanno dimostrato come il nostro microbiota sia in grado di modulare la risposta allo stress, lo stato infiammatorio del nostro organismo, il tono dell’umore, l’ansia, l’appetito ed alcune funzioni cognitive. Infatti il microbiota produce alcune sostanze, come ad esempio acidi grassi a catena corta, citochine e neurotrasmettitori, che modulano l’attività cerebrale in modo diretto, ma anche indirettamente attraverso gli effetti sul sistema immunitario. Allo stesso modo, anche il cervello è in grado di influenzare il microbiota, sia attraverso molecole prodotte dal sistema immunitario, sia attraverso il rilascio di ormoni.

Non si può non citare il ruolo importantissimo che gioca il nervo vago in questa interconnessione dell’ asse intestino cervello. Il nervo vago è un componente del sistema nervoso parasimpatico e via di comunicazione fondamentale tra cervello e intestino, che partecipa attivamente alle interazioni bidirezionali che avvengono tra i due (perturbazioni del vago possono comportare disfunzioni del sistema nervoso centrale, come disturbi dell’umore o malattie neurodegenerative oppure alcune patologie gastrointestinali come la sindrome dell’intestino irritabile).

Come valutare l’equilibrio del proprio intestino?

Per valutare la salute intestinale è fondamentale eseguire un semplice test delle feci e delle urine che permette di valutare la presenza di disbiosi, infiammazione, permeabilità intestinale, composizione del microbiota, presenza parassiti ed efficacia digestiva. Oltre a questo in aggiunta è possibile anche valutare l’intolleranza o l’allergia a qualche alimento (o composti alimentari). Questo perché, se si è intolleranti a un alimento o se quest’ultimo è elaborato o addizionato di sostanze chimiche nocive, o se è un alimento che infiamma, il GALT (il sistema immunitario associato all’intestino) reagisce contrastando l’entrata in circolo e verrà attivata una risposta di tipo infiammatorio e immunologica.

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Come posso agire per migliorare il mio equilibrio?

mamma e figlia seguono stile di vita sano per il microbiota intestinale
Questi test diagnostici consentono di agire in modo specifico sul problema attraverso il miglioramento del corretto stile di vita (dieta corretta, attività fisica, rispetto dei ritmi circadiani) e l’assunzione eventuale di integratori così da ripristinare il corretto equilibrio. Da ricordare, infine, vi è il fatto che i fattori che determinano la composizione del nostro microbiota sono molteplici, alcuni dei quali non modificabili (età, fattori genetici, allattamento al seno, modalità di parto), ma i principali determinanti della composizione microbica intestinale vi sono la dieta e lo stile di vita. La western diet (dieta occidentale ricca di prodotti trasformati) ed uno stile di vita sedentario, sono associati allo sviluppo di obesità e patologie metaboliche, nonché a microrganismi che promuovono l’infiammazione. Una dieta che esclude tutti gli alimenti considerati ‘’junk food’’ e un consumo corretto di fibre, è, al contrario, associato ad un basso rischio di patologie metaboliche e infiammatorie. Svolgere regolarmente attività fisica e seguire i corretti ritmi circadiani (7-8 ore di sonno e cena non troppo tardi per mantenere le 12 ore di digiuno), sono anch’essi associati ad una riduzione dell’infiammazione.

 

In conclusione, gli studi fino ad oggi condotti sull’ asse intestino cervello ci hanno portato a sostenere che l’apparato digerente è ‘’un secondo cervello’’ o ‘’cervello pancia’’ per tutti i motivi sopra descritti; ecco perché, se il nostro intestino sta male, anche l’umore ne risente.

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Correlazione Microbiota Intestinale – Autismo

I Disturbi dello spettro autistico

I disturbi dello spettro autistico (ASD) rappresentano una grave compromissione del neurosviluppo con un’incidenza notevolmente elevata e costituiscono una grande sfida per la salute pubblica. Il Ministero della Salute ha stimato che in Italia 1 bambino su 77 (età 7-9 anni) è affetto da autismo. Le tradizionali caratteristiche diagnostiche e cliniche degli ASD sono rappresentate da difficoltà nelle abilità comunicative e sociali e dalla presenza di interessi limitati e comportamenti ripetitivi. Da studi recenti, è emerso che i bambini con ASD spesso presentano risposte comportamentali insolite a stimoli sensoriali (fino all’87% degli individui). Le problematiche di elaborazione sensoriale possono assumere molte forme e sono generalmente suddivise in tre modelli principali:

  • iper-sensibilità sensoriale (reazioni negative a bassi livelli di stimoli ambientali generalmente considerati innocui)
  • ipo-sensibilità sensoriale (risposte diminuite o assenti agli stimoli, compreso il dolore)
  • ricerca sensoriale (forte desiderio di un particolare tipo di esperienza sensoriale)

In particolare, disturbi legati alla percezione tattile, olfattiva e di comportamento alimentare sono caratteristici nei bambini affetti da tale patologia.

Autismo e disturbi intestinali

Le problematiche in ambito nutrizionale legate agli ASD includono anche disturbi a carico dell’apparato digerente. In particolare, molti studi hanno dimostrato l’esistenza dell’associazione tra autismo e disturbi gastrointestinali (GI) sebbene la natura di tale associazione sia ad oggi poco chiara. I bambini ASD risultano essere da sei a otto volte più sensibili a dolore addominale, diarrea, flatulenza e stitichezza rispetto ai soggetti con normale sviluppo cognitivo. La prevalenza di tali sintomatologie varia tra il 24 e il 70%, a seconda del range dell’età dei partecipanti e dei criteri di diagnosi. In particolare tali sintomi vengono a loro volta utilizzati come diagnosi dei cosiddetti disordini funzionali gastrointestinali (DFGI). I DFGI sono ad oggi riconosciuti come disordini dell’interazione cervello-intestino, caratterizzati da anormalità fisiologiche e morfologiche che spesso si verificano in combinazione e includono disturbi di motilità, ipersensibilità viscerale, alterata funzione mucosale e immune, alterato microbiota intestinale e alterata elaborazione del Sistema Nervoso Centrale (SNC).
batteri legame microbiota e autismo

Il legame tra microbiota intestinale e autismo

Negli ultimi anni la ricerca si è incentrata sull’alterazione della comunità microbica del tratto gastrointestinale e la relazione con l’autismo. I batteri che popolano l’intestino, infatti, possono influenzare alcune attività del cervello attraverso la secrezione di sostanze o la regolazione del sistema immunitario, agendo proprio sull’asse intestino-cervello. Dai risultati di diversi studi è emerso che i trapianti di microbiota fecale da individui con normale sviluppo cognitivo a persone con ASD sembrano migliorare i tratti comportamentali e psicologici di questi ultimi. Sembrerebbe che la presenza di carenze enzimatiche in bambini con ASD non permetterebbe loro di metabolizzare alcune sostanze tossiche dell’ambiente esterno. Le modificazioni della comunità batterica e l’incapacità di eliminare dal corpo tali composti nocivi potrebbe contribuire a causare una disfunzione mitocondriale correlata ad alterazioni del cervello e altri tessuti.

L’efficacia terapeutica dell’impiego di probiotici nel trattamento di malattie intestinali e non, è ormai già nota, infatti anche alcune ricerche recenti hanno evidenziato il loro potenziale nel modificare positivamente l’equilibrio del microbiota intestinale, grazie alla produzione di sostanze in grado di interagire con il sistema immunitario e nervoso.  Partendo da questa basi, numerosi studi hanno studiato e stanno tuttora valutando gli effetti dell’assunzione di batteri probiotici da parte di bambini con autismo, sia sulla composizione della comunità batterica intestinale che su altri biomarker associati al SNC. I risultati promettenti ottenuti potrebbero essere d’aiuto per lo sviluppo di nuove terapie non farmacologiche a base di batteri probiotici, complementari a quelle già disponibili per i soggetti autistici basate sul supporto psicologico e sull’uso di farmaci, attraverso l’asse intestino-cervello.

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Il Microbiota Intestinale e le sue correlazioni

Cos’è il Microbiota?

Il microbiota intestinale è considerato un “organo invisibile” del corpo umano essenziale per la salute dell’ospite. Diversi compartimenti dell’organismo umano sono popolati da comunità microbiche. Il tratto gastrointestinale (GI) è il compartimento con più alta densità di microrganismi che vanno a costituire il “microbiota” di quel tratto, che essendo quello maggiormente rappresentato, ad oggi, è anche quello più studiato. Il genoma del microbiota intestinale è almeno 100 volte superiore a quello umano e si definisce “microbioma”.

Grazie a questo immenso patrimonio di geni, il microbiota intestinale svolge, con le sue funzioni costitutive e funzionali, un ruolo cruciale nell’impatto sullo stato di salute, agendo come barriera nei confronti dei microrganismi patogeni, modulando la risposta immunitaria ed esercitando funzioni metaboliche centrali nell’organismo ospite.

Come si origina?

L’ipotesi che alla nascita l’intestino del neonato sia sterile (“sterile womb paradigm“) è stata recentemente rivisitata (“in utero colonization“). Oggi si ritiene che l’intestino del neonato sia colonizzato da batteri provenienti prevalentemente dalla madre attraverso il parto naturale, ma anche dall’ambiente esterno, in caso di parto cersareo. La formazione del microbiota intestinale è un processo complesso ma continuo, influenzato da vari determinanti di variabilità sia endogeni che esogeni, che producono effetti immediati al momento del parto e possono protrarsi, almeno in parte, per diversi anni durante l’infanzia. In seguito all’inoculo batterico acquisito alla nascita avviene la differenziazione dei diversi ecosistemi microbici, in diversi distretti dell’organismo ospite, ma come tale differenziazione avvenga è argomento di grande discussione nella comunità scientifica. Sembra che gli ecosistemi microbici dell’ospite supportino la selezione di un gruppo di comunità ben adattate, differenziate a partire dalla comunità dell’inoculo colonizzante, mentre la genetica dell’ospite, insieme ad altre condizioni quali la modalità di parto, allattamento, svezzamento ecc. ne influenzino la composizione successiva, modulando le caratteristiche ambientali della nicchia ecologica. I primi colonizzatori (Enterobatteri) sono progressivamente sostituiti dai Bifidobatteri e da batteri appartenenti ai phyla Firmicutes e Bacteroidetes. L’introduzione di cibi solidi determina la comparsa dei beta-Proteobatteri.

Problematiche correlate all’equilibrio del microbiota

Variazioni nella composizione e nell’espressione genica del microbiota intestinale sono associate al rischio di insorgenza di varie patologie del tratto gastrointestinale (malattie infiammatorie croniche intestinali, sindrome del colon irritabile, celiachia, ecc.), ma sembrano coinvolte anche nella insorgenza e nella progressione di importanti malattie sistemiche non trasmissibili (allergie, malattie metaboliche, oncologiche, neurodegenerative e neuro-infiammatorie croniche ecc.). Evidenze scientifiche attuali supportano l’idea che composizione e attività del microbiota intestinale abbiano un ruolo cruciale nell’influenzare crescita, sviluppo, invecchiamento e malattia.

La dieta è uno dei fattori chiave responsabile della variabilità delle comunità microbiche intestinali capace di modulare le abbondanze relative dei vari gruppi microbici e le relative funzioni metaboliche. La conoscenza del profilo microbico individuale è dunque essenziale per la definizione di diete personalizzate. Allo stesso modo, è stato dimostrato che il microbiota intestinale può influenzare l’efficacia di trattamenti farmacologici; pertanto, la sua caratterizzazione può essere rilevante anche per il successo di strategie terapeutiche.

Gli studi sul microbiota intestinale evidenziano una elevata variabilità interindividuale e una apparente stabilità intraindividuale della comunità microbica che popolano il tratto gastrointestinale umano. Tali studi hanno consentito di differenziare situazioni di eubiosi, ovvero di microbiota in equilibrio, quindi in salute, da situazioni di disbiosi, ovvero di squilibrio del microbiota. In particolare, è stato possibile caratterizzare i profili disbiotici del microbiota nel contesto di patologie quali:

  • IBS
  • morbo di Crohn
  • coliti ulcerose
  • obesità
  • disfunzioni epatiche non alcol- correlate
  • diabete di tipo 1 e 2

Inoltre, sono oggi indagate potenziali relazioni tra una struttura alterata del microbiota intestinale e altri profili patologici, tra i quali:

  • i disordini dello spettro autistico
  • la sclerosi multipla
  • le patologie neurodegenerative
  • le malattie oncologiche.

Le alterazioni disbiotiche del microbiota generalmente coinvolgono la perdita di microrganismi “buoni” (principalmente produttori di acidi grassi a catena corta SCFA), l’aumento di patogeni opportunisti (come batteri mucolitici, produttori di idrogeno, metano e acido solfidrico, e proteobatteri con aumento dell’endotossina lipopolisaccaride (LPS) e/o un’ampia destrutturazione dell’ecosistema microbico, con conseguenze importanti sullo stato di salute dell’ospite, in termini di compromissione dell’integrità della mucosa intestinale, infiammazione acuta della mucosa stessa con traslocazione dei batteri e dei loro frammenti, effetti tossici sui colonociti, danno ossidativo, alterazione del pattern di citochine prodotte, e altri effetti a livello sistemico. Il riconoscimento di possibili segnali precoci di transizione da eubiosi a disbiosi è auspicabile come strumento preventivo futuro. Tuttavia, recenti meta-analisi suggeriscono che le disbiosi microbiche intestinali possono modificarsi nel tempo e che, pertanto, la caratterizzazione delle loro dinamiche è importante nella definizione di strategie terapeutiche personalizzate.

donna benessere microbiota intestinale

Come caratterizzare il Microbiota Intestinale

Per caratterizzare il microbiota intestinale esistono esami specifici che si possono eseguire attraverso un prelievo fecale, esistono 2 tipologie di esame:

  • Un’analisi quantitativa attraverso una coltura dei microorganismi che abitano fisiologicamente il nostro intestino, per valutare con un metodo diretto un’eventuale presenza di Disbiosi Intestinale
  • Un’analisi genetica ad alto contenuto tecnologico che grazie al sequenziamento massivo di seconda generazione (Next Generation Sequencing) caratterizza tutte le famiglie di batteri intestinali, fornendo indicazioni sullo stato di salute generale dell’individuo, del suo intestino e importanti spunti di approfondimento di tutte quelle che sono le correlazioni fisiopatologiche tra la popolazione microbica intestinale e i diversi organi e sistemi che con l’intestino comunicano costantemente.
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