Come è collegato il nostro intestino alla salute generale del corpo? Perché è così importante la nostra flora batterica? A queste e ad altre domande rispondono in maniera esaustiva la dott.ssa Caterina Di Rienzo e il dott. Maurizio Proietti in questa recente pubblicazione di Youcanprint

 

Fino a poco tempo fa, i termini microbiota, microbioma, virobiota e micobiota erano poco conosciuti dalla maggior parte della gente e, forse, anche dai medici.

Oggi, si presta maggiore attenzione alle problematiche correlate alle funzioni intestinali e le conseguenti ricadute sulla salute. Fino a oggi, l’apparato digerente veniva considerato quasi esclusivamente per la funzione digestiva e per l’assorbimento delle sostanze nutrienti; invece scopriamo che è importante per regolare il passaggio di macromolecole tra l’ambiente e l’organismo. Tale processo è regolato da fini meccanismi di barriera, è strettamente correlato al tessuto linfoide: assume importanza il sistema immunitario.

In questa funzione di “contenimento selettivo” sono importanti tight junctions: deputate al controllo dell’equilibrio tra tolleranza e immunità nei confronti degli antigeni non-self. Sono fondamentali anche le funzioni metaboliche della microflora intestinale. Infatti il tipo di microbiota, è importante perché potrebbe fornirci indicazioni utili a garantire la salute dell’individuo.

Gli attuali livelli di inquinamento ambientale e soprattutto quello della catena alimentare, stanno mettendo a rischio il delicato equilibrio della flora intestinale.

E’ disponibile il nuovo libro dei dottori Caterina Di Rienzo e Maurizio Proietti. Ne anticipiamo qui di seguito la prefazione e una sintesi di un capitolo.


Prefazione

L’idea di scrivere un testo che descrivesse meglio il microbiota e il microbioma è nata soprattutto dalla necessità di fare un po’ di chiarezza in un ambito della scienza relativamente nuovo. Attualmente, la medicina sta prestando attenzione alle popolazioni microbiche dell’intestino per le ricadute che esse hanno sulla salute dell’uomo. Anche l’industria, che in genere è attenta alle leggi del mercato, ha posto la lente di ingrandimento sul fenomeno “probiotici” e sta investendo nel settore ingenti risorse. Negli ultimi anni l’aumento delle pubblicazioni è esponenziale: se inseriamo sul “search” di Pubmed la voce “prebiotics” saranno visualizzate 20.450 pubblicazioni; se inseriamo la voce “prebiotics” ne saranno visualizzate 4.115.

È trascorso molto tempo da quando Rettger e Cheplin, nel 1921, effettuarono i primi esperimenti sugli esseri umani, il cui microbiota fu arricchito con lattobacilli, scoprendo che il colon era dominato da anaerobi che ottengono energia dalla fermentazione dei substrati forniti dalla dieta. Sebbene glioligosaccaridi alimentari fossero stati a lungo utilizzati (fu notato che apportavano notevoli benefici per la salute), il concetto di prebiotico fu definito per la prima volta nel 1995 come “ingrediente alimentare non digeribile che influisce positivamente sull’ospite stimolando selettivamente la crescita e / o l’attività di uno o più tipi di batteri già residenti nel colon “. Il concetto prebiotico fu una premessa importante per arrivare al concetto di probiotico, la cui definizione più ampiamente accettata è stata proposta nel 2001 e riaffermata nel 2014. Nel 2004, la definizione di prebiotici è stata modificata in: “ingredienti selettivamente fermentati che consentono cambiamenti specifici nella composizione e/o attività nella microflora gastrointestinale, e conferiscono benefici sul benessere e sulla salute dell’ospite”.
In base a questa definizione, per un prebiotico sono fondamentali tre criteri: la capacità di resistere alla digestione dell’ospite, come ad esempio acidità gastrica, idrolisi da parte degli enzimi dei mammiferi e assorbimento gastrointestinale; la fermentazione da parte dei microrganismi intestinali; e la stimolazione selettiva, la crescita e / o l’attività dei batteri intestinali associati alla salute e al benessere. Era ovvio che i test atti a dimostrare gli effetti prebiotici dovessero essere eseguite nell’ospite “bersaglio”. Quanto appena esposto assume importanza per la microflora saprofita intestinale che deve essere considerata una popolazione microbica dinamica, la quale comprende dalle cinquecento alle mille specie diverse: “microbiota gastrointestinale”. L’importanza del “fenomeno” probiotico e prebiotico viene evidenziata dal fatto che è stata costituita un’associazione scientifica internazionale per i probiotici e i prebiotici: la International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP). L’ISAPP è una associazione non-profit, nella quale diversi scienziati si interessano di ricerca scientifica sui probiotici e prebiotici. L’associazione nel dicembre 2016, ha convocato un gruppo di esperti in microbiologia, nutrizione e ricerca clinica per rivedere la definizione e l’utilizzo dei prebiotici. Alla luce dei più recenti sviluppi scientifici e clinici, il panel ha aggiornato la definizione di prebiotico: “…un substrato che viene utilizzato selettivamente dai microrganismi ospitanti conferendo un beneficio per la salute”. Affinché una sostanza possa essere considerata un prebiotico ne devono essere documentati gli effetti benefici sulla salute; questo vale anche per i prebiotici per uso veterinario. La maggior parte dei primi prebiotici, valutati nell’uomo e utilizzati commercialmente, hanno dimostrato di stimolare specificamente Lactobacilli e Bifidobacteria ma non i patogeni, come ad esempio alcuni membri della classe Clostridia e Escherichia coli. Poiché i suddetti microrganismi “buoni” sono stati comunemente usati come probiotici, questo tipo di approccio ha fornito una comunanza tra probiotici e prebiotici; pertanto, la definizione di prebiotico, e il concetto stesso, sono stati impressi nei campi alimentare, nutrizionale e microbiologico. Concludendo, l’intestino è l’habitat naturale dei diversi saprofiti, uno squilibrio può portare a sviluppare diverse patologie; per questo motivo la medicina in questi ultimi tempi sta prestando molta attenzione ad esso. Il nostro vuole essere un umile contributo alla comprensione della funzione del microbiota e del microbioma.


Gut–brain axis
Recentemente, in campo scientifico si è affacciata la psicobiotica, disciplina che si interessa degli effetti che ha il microbioma intestinale sul cervello, in particolare sulle funzioni cognitive e sull’umore. Esiste molta letteratura sull’argomento, però riguarda soprattutto gli animali; la ricerca sull’uomo è ancora agli arbori, sarebbe opportuno inquadrare il tutto nell’ambito della psiconeuroendocrinologia.
Sperimentazioni effettuate sui topi, hanno evidenziato che con opportuni ceppi probiotici è possibile migliorare la reazione allo stress, la funzione immunitaria e le funzioni cognitive come ad esempio la memoria. Nell’uomo sono stati studiati gli effetti dei probiotici sulle malattie infiammatorie intestinali (IBD), mentre per quanto concerne gli effetti a livello cognitivo lo studio risulta essere più difficoltoso a causa dei diversi fattori di confondimento, tra i quali la percezione soggettiva.
Philip Burnet, professore di psichiatria dell’Università di Oxford che si è dedicato alla ricerca in questo ambito, ha affermato quanto segue: “Questi studi ci fanno ritenere che i batteri intestinali hanno un ruolo importante nei processi biologici, che speriamo di poter sfruttare con la psicobiotica” […] Ora siamo alla ricerca dei meccanismi che stanno alla base della correlazione tra batteri e cervello, principalmente nel modello animale; gli studi sugli esseri umani sono interessanti, ma sono stati effettuati su campioni piccoli, quindi la loro replicabilità ancora oggi è difficile da stimare, ma siamo ottimisti per i possibili sviluppi futuri”. È sempre Burnet ad affermare che “Gli psicobiotici, sono ancora molto lontani dal loro vero potenziale, occorrono ulteriori studi sull’argomento, tecnologia e risorse ci sono non resta che incanalare il nostro entusiasmo nel cercare una risposta alle questioni più specifiche” (Sarkar A. 2016).
Anche Foster e McVey Neufeld, due ricercatori canadesi, hanno studiato l’influenza del microbiota sull’asse intestino-cervello, in particolare l’influenza dei microrganismi sull’ansia e sulla depressione, ritenendoli importanti per alcune funzioni cerebrali. Da alcuni studi effettuati sui topi germ-free allevati in ambienti sterili, è stato rilevato che gli animali hanno mostrato reazioni esagerate allo stress rispetto ai controlli normali, ma reversibili con la ricolonizzazione batterica con probiotici (Foster JA. and McVey Neufeld KA. 2013).
Da alcuni studi, sembra emergere il coinvolgimento causale del microbioma nello sviluppo dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), ciò fa pensare che i batteri intestinali partecipano alla regolazione di importanti processi fisiologici, tra i quali l’immunomodulazione e l’attività elettrofisiologica del sistema nervoso enterico.
Anche il ricercatore cileno Bravo, conferma l’esistenza di una comunicazione funzionale tra il sistema gastrointestinale e il sistema nervoso centrale, a validare l’ipotesi che tale comunicazione è bidirezionale e necessita di connessioni anatomiche (ad esempio il nervo vago. C’è un numero crescente di prove che il microbiota intestinale sia un attore chiave in questa interazione. La disregolazione di questo asse potrebbe essere una delle cause alla base dei disturbi funzionali dell’intestino, tra cui la sindrome dell’intestino irritabile.
Vi sono prove evidenti che dimostrano come i cambiamenti del microbiota intestinale possano portare a modifiche nella funzione del sistema nervoso centrale, comprese le variazioni dell’espressione genica dei geni coinvolti nelle manifestazioni comportamentali. Bravo ha dimostrato che, somministrando alcuni ceppi di lattobacilli, si riesce a regolare il comportamento e l’espressione dei recettori GABAergici attraverso il nervo vago (Mayer E.A. 2011; Bravo J.A. 2011).
Alcuni ceppi probiotici potrebbero essere utilizzati per migliorare alcuni aspetti cognitivi ed emotivi, questo potrebbe portare a una nuova strategia per il trattamento adiuvante di alcune condizioni psichiatriche come ad esempio i disturbi dell’umore.

Possiamo circoscrivere gli effetti degli psicobiotici in tre categorie:

I. effetti psicologici sui processi emotivi e cognitivi;
II. effetti sistemici sull’asse HPA e risposta allo stress da glucocorticoidi e infiammazione, spesso caratterizzata da concentrazioni aberranti di citochine proinfiammatorie. Sappiamo che quest’ultime sono correlate con condizioni psichiatriche come ad esempio la depressione;
III. effetti sui neurotrasmettitori, come l’acido γ-aminobutirrico (GABA) e il glutammato. C’è la compartecipazione del BDNF che, nei processi di apprendimento e memoria, svolge un ruolo cruciale tra cui l’apprendimento spaziale, l’estinzione della paura condizionata e il riconoscimento degli oggetti. Il BDNF è ridotto nella sindrome ansiosa e nella depressione. Il reciproco scambio di segnali regolatori tra intestino e sistema nervoso (gut-brain-axis) descrive un concetto di fisiologia integrativa che incorpora tutti i segnali, compresi quelli neurali afferenti ed efferenti, endocrini e immunologici tra il sistema nervoso centrale e il sistema gastrointestinale. La caratteristica principale di questo concetto è l’interazione bidirezionale.

Per poter comprendere appieno quanto finora esposto, bisogna rivolgere l’attenzione non solo al microbiota, ma anche ai parassiti che popolano l’intestino (e non solo) e a come essi influenzano il nostro modo di pensare. Questo è un aspetto poco studiato nell’uomo, lo è di più negli animali. Sono diversi i parassiti che infestano gli organi degli animali che, a seguito di tale infestazione, soprattutto del cervello, adottano comportamenti strani che li rendono facili vittime dei predatori.

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