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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Bibliografia

  1. Baum SH, Stevenson RA, Wallace MT. Behavioral, perceptual, and neural alterations in sensory and multisensory function in autism spectrum disorder. Prog Neurobiol. 2015;134:140-60.
  2. Adams JB, Johansen LJ, Powell LD, Quig D, Rubin RA. Gastrointestinal flora and gastrointestinal status in children with autism–comparisons to typical children and correlation with autism severity. BMC Gastroenterol. 2011;11:22.
  3. Chaidez V, Hansen RL, Hertz-Picciotto I. Gastrointestinal problems in children with autism, developmental delays or typical development. J Autism Dev Disord. 2014 ;44(5):1117-27.
  4. Krajmalnik-Brown R, Lozupone C, Kang DW, Adams JB. Gut bacteria in children with autism spectrum disorders: challenges and promise of studying how a complex community influences a complex disease. Microb Ecol Health Dis. 2015; 26:26914.
  5. Drossman DA. Functional Gastrointestinal Disorders: History, Pathophysiology, Clinical Features and Rome IV. Gastroenterology. 2016.
  6. Zhang M, Chu Y, Meng O, Ding R, Shi X, Wang Z, He Y, Zhang J, Liu J, Zhang J, Yu J, Kang Y, Wang J. A quasi-paired cohort strategy reveals the impaired detoxifying function of microbes in the gut of autistic children. Sci Adv. 2020 Oct 21;6(43):eaba3760.

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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Bibliografia

  1. https://www.salute.gov.it/imgs/C_17_pubblicazioni_2800_allegato.pdf
  2. Adlerberth I, Wold AE. Establishment of the gut microbiota in Western infants. Acta Paediatr. 2009; 98(2):229-238. Review
  3. Craven et al., PLoS ONE 2012 | Volume 7 | Issue 7 | e4159
  4. Del Chierico F, Vernocchi P, Petrucca A, Paci P, Fuentes S, Praticò G, Capuani G, Masotti A, Reddel S, Russo A, Vallone C, Salvatori G, Buffone E, Signore F, Rigon G, Dotta A, Miccheli A, de Vos WM, Dallapiccola B, Putignani L. Phylogenetic and Metabolic Tracking of Gut Microbiota during Perinatal Development. PLoS One. 2015 Sep 2;10(9):e 0137347
  5. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Fierer N, Knight R. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010; 107(26):11971-11975
  6. Duvallet C, Gibbons SM, Gurry T, Irizarry RA, Alm EJ. Meta-analysis of gut microbiome studies identifies disease-specific and shared responses. Nat Commun. 2017; 8(1): 1784
  7. Heintz-Buschart et al., Nature Microbiology 2, 16180 (2016)
  8. Hill CJ, Lynch DB, Murphy K, Ulaszewska M, Jeffery IB, O’Shea CA, Watkins C, Dempsey E, Mattivi F, Touhy K, Ross RP, Ryan CA, O’Toole PW, Stanton C. Evolution of gut microbiota composition from birth to 24 weeks in the INFANTMET cohort. Microbiome. 2017 Jan 17; 5(1):4
  9. Indrio F, Martini S, Francavilla R, Corvaglia L, Cristofori F, Mastrolia SA, Neu J, Rautava S, Russo Spena G, Raimondi F, Loverro G. Epigenetic Matters: The Link between Early Nutrition, Microbiome, and Long-term Health Development. Front Pediatr. 2017; 5:178. Review
  10. Kinross JM, Darzi AW, Nicholson JK. Gut microbiome-host interactions in health and disease. Genome Med. 2011 Mar 4; 3(3):14
  11. Le Chatelier E, Nielsen T, Qin J, Prifti E, Hildebrand F, Falony G, Almeida M, Arumugam M, Batto JM, Kennedy S, Leonard P, Li J, Burgdorf K, Grarup N, Jørgensen T, Brandslund I, Nielsen HB, Juncker AS, Bertalan M, Levenez F, Pons N, Rasmussen S, Sunagawa S, Tap J, Tims S, Zoetendal EG, Brunak S, Clément K, Doré J, Kleerebezem M, Kristiansen K, Renault P, Sicheritz-Ponten T, de Vos WM, Zucker JD, Raes J, Hansen T; MetaHIT consortium, Bork P, Wang J, Ehrlich SD, Pedersen O. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature. 2013 Aug 29;500(7464):541-6. doi: 10.1038/nature12506
  12. Li et al., Front Cell Neurosci. 2017; 11: 120
  13. Lynch SV, Pedersen O. Human Microbiota Nature Special 14 June 2012; Science, Special Issue Microbiota at work, Vol 352, Issue 6285, 29 April 2016; N Engl J Med 375; 24, December 15, 2016
  14. Rutayisire E, Huang K., Liu Y. Tao F. The mode of delivery affects the diversity and colonization pattern of the gut microbiota during the first year of infants’ life: a systematic review. BMC Gastroenterol. 2016; 16(1):86. Review
  15. Salminen S, Gibson GR, McCartney AL, Isolauri E. Influence of mode of delivery on gut microbiota composition in seven year old children. Gut. 2004; 53:1388–1389
  16. Vernocchi et al., FrontiersinMicrobiology|www.frontiersin.org 1 July 2016|V olume7|Article1144.

Zonulina e Permeabilità Intestinale

Cos’è la Zonulina

La Zonulina è una proteina umana prodotta dalla mucosa intestinale danneggiata che modula in modo reversibile le giunzioni strette degli enterociti (tights junctions), che costituiscono la barriera intestinale.

L’epitelio intestinale rappresenta la più grande interfaccia tra l’ambiente esterno e l’ambiente interno dell’organismo umano e costituisce la principale barriera attraverso la quale le molecole possono essere assorbite o secrete. Ad oggi, sono disponibili evidenze scientifiche che attribuiscono alle giunzioni strette un ruolo importante nella regolazione della permeabilità epiteliale influenzando il flusso paracellulare di fluido e soluti. Le giunzioni strette sono uno dei tratti distintivi degli epiteli assorbenti e secretori, sono strutture dinamiche piuttosto che statiche e si adattano facilmente a una varietà di circostanze evolutive, fisiologiche e patologiche.
rappresentazione zonulina e giunzioni strette

La scoperta della Zonulina come marker di valutazione della permeabilità intestinale

La Zonulina è stata scoperta e descritta per la prima volta dal Dr. Alessio Fasano nel 2000, il quale ha ipotizzato come la sua disregolazione potesse contribuire alla perturbazione della funzione di barriera intestinale, portando al passaggio di antigeni coinvolti nella patogenesi di diverse malattie come allergie alimentari, intolleranze alimentari, infezioni del tratto gastrointestinale, malattie autoimmuni e infiammatorie.

Fasano ipotizzò che le zonuline partecipassero alla regolazione fisiologica delle giunzioni serrate intercellulari non solo nell’intestino tenue, ma anche in un’ampia gamma di epiteli extraintestinali e nell’onnipresente endotelio vascolare, compresa la barriera ematoencefalica.

Inoltre, il rilascio di Zonulina sembra essere favorito dai batteri, identificati come potenti fattori scatenanti il rilascio di tale proteina.

Nell’ultimo decennio, un numero sempre più crescente di studi ha scelto come focus principale della ricerca la genetica umana, il microbiota intestinale (l’insieme dei microrganismi presenti a livello dell’intestino) e la proteomica, suggerendo che la perdita della funzionalità a livello della mucosa, soprattutto nel tratto gastrointestinale, abbia un’influenza sostanziale sul traffico/passaggio degli antigeni, influenzando così la stretta interazione bidirezionale tra il microbioma intestinale e il sistema immunitario.

Questo dialogo incrociato è molto influente nel plasmare la funzione del sistema immunitario dell’intestino ospite e, in definitiva, nello spostare la predisposizione genetica sull’esito clinico. Questa osservazione ha portato ad una rivisitazione delle possibili cause delle epidemie di malattie infiammatorie croniche degli ultimi anni nei paesi industrializzati, suggerendo il ruolo chiave della permeabilità intestinale.

Il team di ricerca di Fasano, aveva già individuato l’aumento dell’espressione della Zonulina nei tessuti intestinali durante la fase acuta della malattia celiaca, una delle malattie associate ad aumentata permeabilità intestinale.

Studi recenti hanno valutato come una barriera epiteliale del piccolo intestino disregolata, “Sindrome dell’intestino permeabile” o definita anche “leaky gut sindrome”, possa essere cruciale nella patogenesi dell’autoimmunità in alcuni individui a rischio di diabete di tipo 1 oltre che alla base della malattia celiaca.

Come valutare la Zonulina

La scoperta di Fasano ci ha permesso di sviluppare un’analisi in grado di misurare la Zonulina nelle feci, la cui concentrazione oltre i limiti è misura diretta della presenza di permeabilità intestinale. Attraverso la raccolta di un semplice campione fecale, è possibile sottoporre a esami di laboratorio il materiale raccolto e identificare uno stato di normale o alterata permeabilità intestinale.

Cosa fare in caso di permeabilità intestinale

In caso di livelli di Zonulina al di fuori dei valori medi di riferimento, il paziente potrà essere sottoposto ad un trattamento dietetico specifico, ad opera di un esperto in nutrizione, per ripristinare struttura e funzionalità della barriera intestinale e di conseguenza un buono stato di salute.

Bibliografia

  1. L.K. Wood Heickman, M.D. DeBoer, A. Fasano. Zonulin as a potential putative biomarker of risk for shared type 1 diabetes and celiac disease autoimmunity. Diabetes Metab Res Rev. 2020;36(5):e3309.
  2. A. Fasano. All disease begins in the (leaky) gut: role of zonulin-mediated gut permeability in the pathogenesis of some chronic inflammatory diseases. F1000Res. 2020;9:
  3. A. Fasano. Regulation of intercellular tight junctions by zonula occludens toxin and its eukaryotic analogue zonulin. Ann N Y Acad Sci. 2000;915:214-22.
  4. W. Wang, S. Uzzau, S.E. Goldblum, A. Fasano. Human zonulin, a potential modulator of intestinal tight junctions. J Cell Sci. 2000;113 Pt 24:4435-40.
  5. A. Fasano, T. Not, W. Wang, S. Uzzau, I. Berti, A. Tommasini, S.E. Goldblum. Zonulin, a newly discovered modulator of intestinal permeability, and its expression in coeliac disease. Lancet 2000;355(9214):1518-9.

Melatonina, sonno e alimentazione

Nell’articolo precedente vi abbiamo parlato del cortisolo, “l’ormone dello stress” e delle sue funzioni principali all’interno dell’organismo umano. Esiste un “antagonista” del cortisolo? Sì, la melatonina, chiamata anche “ormone del relax”.

La melatonina è una molecola sintetizzata e secreta dall’epifisi, la ghiandola pineale collocata nella parte posteriore del cervello, nelle ore serali, in condizioni normali di luce/buio.

Il normale ciclo luce/buio è correlato a livelli ottimali di melatonina. Il ritmo endogeno di secrezione di melatonina viene generato dal nucleo soprachiasmatico, un nucleo dell’ipotalamo, formato da gruppi di neuroni, che contribuisce alla regolazione dei ritmi circadiani endogeni, mantenendo invariati processi fisiologici ripetitivi come i cicli della fame e del sonno.

La principale funzione della melatonina, la cui produzione si adatta alla durata della notte, è quella di trasmettere alle strutture corporee informazioni riguardanti il ​​ritmo giornaliero di luce e buio. Queste informazioni vengono utilizzate per l’organizzazione di alcune funzioni importanti come la regolazione della temperatura interna e dei ritmi sonno-veglia.

Inoltre, molte altre funzioni fisiologiche dipendono da questa organizzazione circadiana come, ad esempio, la regolazione del sistema immunitario e della glicemia.

A differenza del cortisolo, che viene secreto per sostenere il nostro organismo nell’affrontare situazioni di pressione o di pericolo imminente, la melatonina, quando in circolo, infonde la tipica sensazione di sonnolenza che anticipa e favorisce il sonno.

Una vita frenetica, un eccesso di stress e abitudini alimentari scorrette possono incidere sullo stato psicofisico dell’individuo, peggiorando la qualità del sonno e modificando, di conseguenza, i livelli di melatonina secreta.
immagine donna sonno melatonina

Come valutare i livelli di melatonina

Per valutare uno squilibrio di questo ormone è importante effettuare un Test Diagnostico che vada a valutare i livelli di melatonina, così da riscontrare effettivamente se ci sono squilibri di questo ormone. Per eseguire il test basta un semplice prelievo salivare, questa matrice infatti è l’ideale per avere la flessibilità di effettuare 1 campionamento la sera tra le 20 e le 22. Inoltre è un metodo di prelievo semplice e non invasivo che può essere conservato anche a temperatura ambiente per una settimana.

Melatonina e dieta

Ciò che mangiamo può influire non solo sulla qualità ma anche sulla quantità del sonno. Infatti, chi soffre di insonnia, chi si addormenta con difficoltà oppure chi non riesce a mantenere costante il proprio sonno e tende a svegliarsi più volte nel corso della notte, potrebbe risolvere il proprio problema prestando attenzione a cosa mangia, soprattutto prima di andare a dormire.

Ci sono cibi che favoriscono proprio la produzione della melatonina, mantenendo il corretto equilibrio tra sonno e veglia.

Quali cibi possono aiutarci a conciliare il sonno?

Ad esempio, gli alimenti ricchi di triptofano, l’aminoacido precursore della melatonina.

La melatonina, come abbiamo detto, viene prodotta dal nostro corpo, il triptofano invece va assunto attraverso l’alimentazione.

Il triptofano è presente nel latte e nei formaggi, in alcuni pesci come l’orata, nel succo di arancia, nei funghi, nella pappa reale, in alcune verdure come bietole, spinaci, zucchine e fagiolini, nella frutta secca, nelle uova e nelle farine integrali e in alcuni legumi.

Per quanto riguarda gli alimenti origine vegetale che contengono melatonina, ne sono ricchi la frutta secca e i semi oleosi, i cereali, i legumi e alcuni tipi di funghi. Mentre gli alimenti di origine animale maggiormente ricchi di melatonina sono i pesci e le uova.

Ci sono, inoltre, altre sostanze che favoriscono il buon riposo, la vitamina B6, infatti, è indispensabile per la sintesi della melatonina, anche calcio, magnesio e potassio, sali minerali importantissimi, sono necessari per favorire la produzione di melatonina e indispensabili per ridurre la tensione nervosa e muscolare.

Troviamo la vitamina B6 nella frutta secca, nell’aglio, in alcuni cereali e nelle farine integrali, in diversi ortaggi come il radicchio e i pomodori.

Il calcio, potassio e magnesio sono contenuti in alimenti come i formaggi, il latte, lo yogurt, le verdure a foglia verde, i lattarini, basilico, salvia e rosmarino, i cereali integrali, la crusca di frumento, la frutta secca e la frutta disidratata, i legumi, i germogli di soia, i fagiolini e le zucchine.

Bibliografia

  • Claustrat  B, Leston J. Melatonin: Physiological effects in humans. Neurochirurgie. 2015;61(2-3):77-84.
  • Cipolla-Neto J, Amaral FGD. Melatonin as a Hormone: New Physiological and Clinical Insights. Endocr Rev. 2018 Dec 1;39(6):990-1028.
  • Meng X, Li Y, Li S, Zhou Y, Gan RY, Xu DP, Li HB. Dietary Sources and Bioactivities of Melatonin. Nutrients. 2017 Apr 7;9(4):367.
  • Kennaway DJ. Melatonin rich foods in our diet: food for thought or wishful thinking? Food Funct. 2020 Nov 18;11(11):9359-9369.
  • Banca Dati Crea – Centro Alimenti e Nutrizione. Tabelle di composizione degli alimenti, Aggiornamento 2019

Microbiota e Sistema Immunitario

Microbiota intestinale: come si origina

Prima di vedere nello specifico il legame tra microbiota e sistema immunitario è opportuno partire da come si origina il microbiota intestinale:

Ogni essere umano è l’habitat di un set di microrganismi detto microbiota, il più abbondante e studiato si trova nel tratto gastrointestinale e molte specie batteriche che lo costituiscono non sono ancora state caratterizzate.

L’intestino del neonato è virtualmente sterile e viene colonizzato subito dopo la nascita dalla comunità microbica principalmente di origine materna e da quella di origine ambientale, normalmente tra essa e l’ospite si crea un rapporto simbiotico nel corso dei primi anni di vita. Durante il parto naturale il contatto con il tratto vaginale e intestinale materno rappresenta la fonte più importante per l’inizio della colonizzazione del tratto intestinale del neonato. Durante il parto cesareo invece, il contatto diretto del neonato con il tratto vaginale e intestinale della madre è assente e sono quindi i batteri di origine ambientale a svolgere il ruolo primario nella colonizzazione dell’intestino.

Tale colonizzazione è di fondamentale importanza per la salute dei neonati e per la loro crescita, influenzando la formazione e maturazione di diversi sistemi come lo sviluppo intestinale postnatale, lo sviluppo del sistema immunitario, il mantenimento della barriera mucosale e l’assorbimento dei nutrienti.

Quindi, il microbiota può andare incontro a uno sviluppo diverso a seconda del tipo di parto effettuato e di conseguenza anche lo sviluppo postnatale del sistema immunitario potrebbe essere influenzato diversamente.

Dati epidemiologici indicano che le malattie atopiche appaiono più frequentemente in bambini nati da parto cesareo rispetto a quelli nati da parto naturale. Tali evidenze sembrano associate alle differenti composizioni batteriche nel tratto gastrointestinale. Nei soggetti nati mediante parto naturale si evidenzia un’abbondanza relativa di Bifidobacteria maggiore mentre nei soggetti nati da parto cesareo si osserva una prevalenza di Enterobacteriaceae ed Enterococchi.

Microbiota e alimentazione

Un altro fattore che può influenzare lo sviluppo del microbiota è il tipo di alimentazione fornita al soggetto, per questo allattamento e alimentazione complementare risultano essere fasi critiche della crescita di ogni bambino.

Numerosi studi hanno riscontrato composizioni di microrganismi differenti in soggetti allattati al seno rispetto a quelli alimentati con latti artificiali.

Nel corso della vita di un individuo, numerosi fattori di natura “ambientale” possono incidere sulla composizione del microbiota intestinale. Alimentazione e stile di vita rappresentano i principali attori che entrano in gioco e su cui noi possiamo agire, migliorandoli, in caso di alterazioni a livello intestinale.

Relazione tra Microbiota e Sistema Immunitario

La correlazione tra Microbiota e Sistema Immunitario trova il suo legame principale tra le diverse funzioni della comunità microbica che popola l’intestino, dove troviamo appunto la modulazione del sistema immunitario, che ha la base più importante proprio a livello intestinale, grazie alla produzione di molecole proinfiammatorie che garantiscono una base di infiammazione fisiologica tale da mantenere sempre il sistema immunitario attivo, pronto a difendere l’intestino dagli agenti esterni.

Quando si assiste a un’alterazione quali/quantitativa della composizione della comunità batterica intestinale e di conseguenza, alla compromissione o modifica della sue funzionalità, ne consegue un’alterazione a carico del sistema immunitario.

Un’alterazione quali/quantitativa del microbiota intestinale viene definita disbiosi intestinale.

La disbiosi intestinale, può essere determinata da diversi fattori, come ad esempio terapie antibiotiche, dieta, danni meccanici a livello della mucosa, agenti patogeni, fattori genetici.

Questa condizione può favorire o determinare l’insorgenza di disturbi e stimoli a carico dell’apparato gastrointestinale ma anche di altri organi e apparati distanti dall’intestino come:

  • Cattiva digestione con conseguenti alterazioni del transito intestinale (stitichezza o diarree frequenti, meteorismo, colon irritabile, irregolarità intestinale),
  • Senso di gonfiore e tensione addominale, con dolore, flatulenza, indisposizione e malessere generale
  • Aumentata probabilità di micosi nell’intestino (candidosi), di vaginiti e cistiti nella donna
  • Disturbi di carattere generale: nervosismo, ansia, disturbi del sonno, stanchezza, astenia e cambiamenti dell’umore
  • Aumentata probabilità di sovrappeso (ad esempio, quando c’è un rapporto Firmicutes Bacteroides alterato a favore dei primi)
  • Aumentata suscettibilità alle infezioni dovuta ad una diminuzione delle difese immunitarie

In condizioni più gravi, la disbiosi è stata associata all’insorgenza di malattie infiammatorie immunologiche sistemiche, malattie infiammatorie croniche intestinali, allergie alimentari, reazioni avverse agli alimenti e celiachia.

È, quindi, di fondamentale importanza assicurare il mantenimento dell’omeostasi intestinale per poter assicurare anche il corretto funzionamento di organi e apparati direttamente o indirettamente connessi con il tratto intestinale.

Come valutare l’equilibrio del proprio microbiota?

grafico classificazione intolleranze alimentari
Come screening di primo livello per la diagnosi di diversi disturbi e patologie, è bene caratterizzare e valutare la composizione della comunità batterica residente nell’intestino, andando ad individuare attraverso un esame diagnostico il corretto o scorretto bilanciamento delle specie batteriche prese in esame.

Successivamente, è utile indagare anche altre condizioni che possono essere associate a disbiosi intestinale, come l’eventuale presenza di fenomeni putrefattivi, l’aumentata permeabilità intestinale, l’iperattivazione del sistema immunitario con conseguente presenza di uno stato infiammatorio acuto o cronico.

In caso di eventuali alterazioni riscontrate, è possibile prescrivere un trattamento dietetico specifico e, parallelamente, un trattamento con integratori alimentari a base di prebiotici e/o probiotici a base di ceppi batterici selezionati, disponibili in commercio, al fine di ristabilire la normale omeostasi e funzionalità intestinale.

 Bibliografia

Aagaard K., Ma J., Antony K.M., Ganu R., Petrosino J., Versalovic J.: The placenta harbors a unique microbiome;  Sci Transl Med., 2014; 6:237-265.

Camilleri M., Madsen K., Spiller R., Van Meerveld BG., Verne G.N.: Intestinal barrier function in health and gastrointestinal disease.  Neurogastroenterol Motil, 2012; 6:503-512.

Kelly D.: Early nutrition and the development of immune function in the neonate. Proceedings of the Nutrition Society 2000, 59: 177-185.

Palmer C., Bik E.M, DiGiulio D.,Relman D.A, Brown P.O.: Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007; 7:177.

Wilks M. Bacteria and early human development. Early Hum Dev. 2007; 83(3):165-170.

Jandhyala SM, Talukdar R, Subramanyam C, Vuyyuru H, Sasikala M, Reddy DN. Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 2015; 21(29):8836-8847.

Kamada N., Seo S-U., Chen GY. and Núñez G. Role of the gut microbiota in immunity and inflammatory disease. Nature Reviews Immunology 2013; 13, 321-335.

Yoo JY., Groer M., Ozorio Dutra SV., Sarkar A. and McSkimming DI. Gut Microbiota and Immune System Interactions. Microorganisms. 2020; 8(10):1587.

Virus Influenzali: è importante rafforzare il Sistema Immunitario

Virus influenzali: cosa sono e come agiscono

I virus sono microrganismi acellulari piccolissimi e strutturalmente molto semplici, costituiti da una catena di DNA o RNA, racchiusa in un involucro proteico protettivo detto Capside, quindi sono privi delle tipiche strutture cellulari. Sono dei parassiti obbligati Intracellulari e per riprodursi hanno bisogno di invadere una cellula ospite e sfruttarne i meccanismi replicativi.

I virus possono modificare il loro assetto genetico, pertanto avendo la capacità di mutare, impediscono al sistema immunitario di riconoscerli e di intervenire prontamente attraverso i meccanismi della memoria immunologica. Nello specifico gli anticorpi contro i virus, formatisi in una precedente infezione, non sono specifici per il nuovo tipo di virus che si è formato dopo la mutazione, questo è quello che succede ad esempio con il virus dell’influenza A, che fa parte dei virus influenzali.

I virus, dunque, sono temibili, ma la loro capacità di essere pericolosi per l’uomo è inversamente proporzionale all’efficacia del sistema immunitario. Una condizione di squilibrio immunitario quindi favorisce, oltre al contagio e alla persistenza della stessa malattia virale, una possibile sovra infezione da parte di altre categorie di microrganismi come i batteri e i miceti.
virus influenzali visti al microscopio

I principali attori del Sistema immunitario th1 e th2

Quando un virus riesce a penetrare nel nostro organismo entra in gioco il sistema immunitario, senza dilungarci troppo nella complessità dei meccanismi che regolano tale sistema, possiamo dire che il compito di sorveglianza, riconoscimento e neutralizzazione degli antigeni è affidato ad un particolare tipo di cellule, vale a dire i linfociti, di cui si distinguono due grandi gruppi specifici come i linfociti B e i linfociti T, che collaborano insieme alla difesa dell’organismo.

In particolare il ruolo principale nella regia e nell’organizzazione di tutta la risposta immunitaria è affidato ad una classe di linfociti, i T helper, che sono i veri protagonisti del sistema immunitario.

Essi sono in grado di identificare le caratteristiche dell’aggressore (virus, batteri, funghi, ecc.) ed attivare le risposte più adatte per contrastarlo.

I T helper, sotto l’influsso di svariati fattori (in primis il tipo di antigene) si differenziano in due gruppi funzionalmente diversi ed antagonisti, vale a dire i T helper 1 (Th1) e i T helper 2 (Th2).

Th1, Th2 provengono da un unico precursore che, a seconda dei segnali che riceve, si differenzia in un senso o nell’altro. Sappiamo che se l’antigene è un virus, il sistema tenderà a produrre cellule helper di tipo 1 (Th1), se invece l’antigene è di tipo extracellulare (batteri, miceti, elminti, allergeni), allora il sistema tenderà ad assestarsi su un profilo Th2.

Per ottenere una risposta immunitaria rapida ed efficace, in grado di tutelare la salute dell’individuo, è necessario che i due piatti della “bilancia immunitaria”, Th1 e Th2, siano in equilibrio tra loro.

Molto spesso invece accade che una delle due componenti prevalga sull’altra, sbilanciando la risposta immunitaria, e le ragioni di questo disequilibrio sono insite nello stile di vita.

Le conseguenze indotte da uno squilibrio in un senso o nell’altro possono essere:

    • Una preponderanza della risposta Th1 può portare al rischio di isorgenza di malattie autoimmuni (es. celiachia, diabete tipo 1, artrite reumatoide ecc.) ed espone ad una maggior “debolezza” nei confronti delle infezioni batteriche e micotiche;
    • Se predomina invece la componente Th2 si rischia lo sviluppo di patologie allergiche (dermatiti, rinite, asma), oltre al fatto che l’organismo è più fragile e suscettibile nei confronti delle aggressioni virali, ovvero ai virus influenzali.

grafico risposta immunitaria ai virus influenzali

Lo stress può ridurre l’efficienza del sistema immunitario

Abbiamo visto nel paragrafo precedente che la salute e l’efficienza del sistema immunitario dipendono in maniera stretta dallo stile di vita.

Una vita frenetica, un’alimentazione inadeguata, il ridotto riposo notturno, ma anche preoccupazioni come quella che stiamo vivendo in questo momento indotte dalla paura del contagio, possono indurre nel nostro organismo una condizione stressogena mediante un’iperattivazione dell’asse Epifisi, Ipofisi e ghiandole surrenali con aumento della produzione di Adrenalina e Cortisolo, che hanno un potentissimo impatto sull’alterazione dell’efficienza del nostro sistema immunitario.

A partire dai lavori di Hugo Besedowsky negli anni ’70, una quantità notevole di studi ha documentato l’azione immunosoppressiva del cortisolo. Negli anni ’90 si è visto che la sovrapproduzione di cortisolo, conseguente all’attivazione del sistema dello stress, inibisce la risposta Th1 e colloca il sistema su un profilo Th2. Al tempo stesso, in tempi recenti, è stata documentata un’azione analoga da parte delle catecolamine. È quindi assodato che i prodotti della reazione di stress hanno un effetto generalmente soppressivo della risposta immunitaria, in particolare di quella del tipo Th1, che come abbiamo visto prima è il circuito di risposta immunitaria che ci protegge dai virus, tra cui i virus influenzali. Il cortisolo ottiene questo risultato alterando il profilo delle citochine e quindi sopprimendo IL-12 che induce la differenziazione di una cellula T CD4 preferibilmente in una cellula effettrice T helper di tipo 1 (Th1), e favorendo invece il rilascio di  IL-4 e IL-10 che induce una differenziazione in una cellula effettrice T helper 2 (Th2). Queste ultime due citochine peraltro svolgono un’azione inibitoria sulla differenziazione Th1, consentendo uno sbilanciamento della risposta immunitaria in senso Th2.

Cosa fare per mantenere efficiente il sistema immunitario?

rappresentazione difesa dai virus influenzali
Per fortuna si può fare molto per potenziare le difese immunitarie. Prima di tutto bisogna identificare e correggere gli aspetti legati allo stile di vita o ambientali che nuocciono al sistema immunitario. Inoltre bisogna assicurarsi che il fabbisogno dei nutrienti indispensabili per il buon funzionamento del sistema immunitario sia coperto abbondantemente dall’alimentazione quotidiana, e lì dove, dopo una corretta indagine di laboratorio, si verificassero delle carenze, si potrà integrare la/le sostanze identificate mediante l’utilizzo di fitoterapici a base di vitamine, minerali e antiossidanti.

Ora passeremo in rassegna alcune sostanze che più di tutte sono in grado di stimolare il corretto funzionamento del sistema immunitario e gli alimenti che li contengono in maggior quantità.

La prima sostanza in grado di stimolare il sistema immunitario è sicuramente la Vitamina C nella forma di Ascorbato presente soprattutto nel Limone, le cui proprietà immunostimolanti comprendono la capacità di stimolare la produzione e la mobilitazione dei linfociti in caso di infezione, di aumentare i livelli di interferone, la risposta anticorpale e la secrezione di ormoni timici. Inoltre è stato dimostrato da un team della Università dell’Alabama (Huntsville) che è in grado di ridurre i livelli plasmatici di cortisolo.

Un’altra sostanza molto utile nello stimolare il sistema immunitario e soprattutto nel combattere le infezioni virali è il Trans resveratrolo, una fitolessina presente soprattutto nella buccia dell’uva e in misura maggiore negli estratti di una pianta asiatica (Polygonum Cuspidatum) che è composta per il 95% da questa molecola. Le piante la producono per difendersi dalle infezioni batteriche e virali. La sua funzione è quella di andare a bloccare a livello cellulare l’assemblaggio del genoma virale con il capside durante la fase di replicazione, questo è reso possibile dal fatto che il trans-resvelatrolo blocca la kinasi che attiva a sua volta il fattore di trascrizione NF-kB come dimostrato nello studio di Anna T. Palamara, et All del (2005).

Poi c’è la Vitamina D, gia ampiamente riconosciuta come sostanza che partecipa a numerosi processi chiave dell’organismo, tra cui il più noto è il metabolismo del calcio e del fosfato, ma che recentemente ha mostrato di svolgere un altro ruolo molto importante, vale a dire quello di modulare l’attività del sistema immunitario, promuovendola, quando è necessario contrastare le infezioni, attenuandola, quando invece è eccessiva e dà luogo a malattie infiammatorie croniche o autoimmuni. La conferma che la vitamina D può esercitare queste attività immunoregolatoria è venuta dal riscontro della presenza di recettori in grado di legare il suo metabolita 1,25(OH)2D su numerose cellule del sistema immunitario, come monociti, macrofagi e cellule del timo (piccolo organo presente al centro del torace nel quale avviene la maturazione dei linfociti T). Essendo una vitamina liposolubile e quindi capace di accumularsi nell’organismo, e molto importante, prima di intraprendere un’integrazione con questa sostanza, verificare i livelli sierici in quanto il suo eccesso potrebbe portare a disturbi superiori rispetto a quelli che sono gli effettivi vantaggi.

Un’altra sostanza molto utile è l’Echinacea, una pianta originaria del Nordamerica appartenente alla famiglia delle Composite (Asteracee), ha un effetto immunostimolante ed equilibrante del sistema immunitario. Alcune ricerche hanno dimostrato che agisce meglio come rinforzo del sistema immunitario se abbinata con estratti di piante come la rosa canina o la thuya occidentalis (albero della vita).

Tra le sue azioni sul sistema immunitario troviamo:

      • Attivazione dei fagociti che diventano più propensi e voraci nei confronti di corpi estranei.
      • Aumento della produzione di alcuni linfociti T.
      • Aumento della produzione di interleuchina 2.
      • Aumento delle difese aspecifiche (sistema immunitario acquisito).

L’ultima sostanza che trattiamo in questa elenco è un minerale, vale a dire il selenio, per il quale uno studio condotto dai ricercatori dell’Università della North Carolina ha evidenziato come una deficienza nell’assunzione di selenio possa promuovere lo sviluppo di virus influenzali, oltre ad aggravare i danni prodotti dal virus. Negli esperimenti, sono stati esposti al virus dell’influenza umana alcuni topi divisi in due gruppi, a seconda che fossero nutriti con una dieta povera o ricca di selenio. I primi hanno sviluppato infezioni polmonari molto più serie e durature rispetto agli altri.

Infine, sempre in ottica di prevenzione, oltre alle sostanze sopraindicate che come abbiamo visto svolgono un’azione diretta sulle cellule del sistema immunitario, un’altra strategia molto utile può essere quella di preservare una corretta funzionalità intestinale. L’intestino è sede della più importante stazione immunitaria del corpo, in quanto rappresenta la principale interfaccia di passaggio dall’ambiente esterno a quello interno dell’organismo, pertanto dopo aver valutato la presenza di eventuali squilibri, per preservare la sua piena funzionalità, si potrebbe agire con:

        • Probiotici o prebiotici per migliorare l’equilibrio della flora batterica,
        • Prodotti a base di L-Glutammina che concorre a migliorar la riparazione e il ricambio cellulare, in modo da ripristinare il normale effetto barriera, inoltre agisce anche sul sistema immunitario in quanto funge da metabolita energetico per le cellule immunitarie (linfociti e macrofagi) che ci proteggono dalle infezioni.

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Bibliografia:

Besedovsky H.O., del Rey, A. (2001) Cytokines as mediators of central and periferal immune-

neuroendocrine interactions, in Ader R. Felten D., Cohen N., Psychoneuroimmunology,

III edizione, Academic Press, San Diego.

American Chemical Society. “Scientists Say Vitamin C May Alleviate The Body’s Response To Stress.” ScienceDaily. ScienceDaily, 23 August 1999.

Anna T. Palamara, Lucia Nencioni, Katia Aquilano, Giovanna De Chiara, Leyanis Hernandez, Federico Cozzolino, Maria R. Ciriolo, Enrico Garaci. Inhibition of Influenza A Virus Replication by Resveratrol.The Journal of Infectious Diseases, Volume 191, Issue 10, 15 May 2005, Pages 1719–1729,

Lamprecht M, Bogner S, Schippinger G, Steinbauer K, Fankhauser F, Hallstroem S, et al. Probiotic supplementation affects markers of intestinal barrier, oxidation, and inflammation in trained men; a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial. J Int Soc Sports Nutr (2012) 9(1):45. doi:10.1186/1550-2783-9-45

RadhaKrishna Rao and Geetha Sama. Role of Glutamine in Protection of Intestinal Epithelial Tight Junctions. J Epithel Biol Pharmacol. 2012 Jan; 5(Suppl 1-M7): 47–54.Published online 2011 Aug 22. doi: 10.2174/1875044301205010047