La connessione tra il nostro cervello, l’intestino e il microbiota può avere un’enorme influenza sulla nostra salute. Questo a causa dell’asse cervello-intestino – la connessione a due vie tra l’intestino e il cervello. Questi due organi comunicano direttamente attraverso il nervo vago e indirettamente attraverso il sistema endocrino, gli ormoni dell’intestino e i neurotrasmettitori.
Molti di questi ormoni e neurotrasmettitori sono prodotti nel tratto gastrointestinale dal microbiota intestinale. Gli acidi grassi a catena corta (SCFA), per esempio, sono i principali metaboliti prodotti dalla fermentazione batterica delle fibre alimentari.
Studi precedenti hanno rivelato che gli SCFA svolgono un ruolo importante nel circuito comunicativo tra l’intestino e il cervello. Ma i meccanismi attraverso i quali questi metaboliti batterici influenzano le nostre emozioni e la capacità di pensare non sono chiari.
Così Boushra Dalile, di KU Leuven, in Belgio, e i suoi colleghi hanno esaminato e riassunto i dati esistenti su come gli SCFA regolano la comunicazioni tra cervello e intestino, compreso il modo in cui influenzano i sistemi immunitario, endocrino e nervoso. La loro revisione della letteratura è stata pubblicata su Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology.
SCFA e salute dell’intestino
Acetato, propionato e butirrato sono gli SCFA più abbondanti nel corpo umano. Nell’intestino, questi metaboliti hanno molti effetti sulla salute dell’intestino stesso: per esempio, mantengono l’integrità della barriera intestinale, influenzano la produzione di muco nel tratto gastrointestinale e proteggono dall’infiammazione intestinale.
Oltre a esercitare effetti locali nell’intestino, gli SCFA interagiscono con i recettori espressi principalmente nelle cellule endocrine e immunitarie, nei reni, nel sistema nervoso e nei vasi sanguigni.
Sia il propionato che il butirrato aumentano la produzione intestinale di glucosio e inibiscono l’attività degli enzimi coinvolti in una serie di disturbi neuropsichiatrici tra cui depressione, schizofrenia e malattia di Alzheimer.
Inoltre, gli SCFA possono modulare la neuroinfiammazione e influenzare il sistema immunitario regolando la differenziazione, il reclutamento e l’attivazione di cellule immunitarie come neutrofili, macrofagi e cellule T.
Diversi studi dimostrano che gli SCFA stimolano il rilascio di ormoni intestinali che influenzano le reazioni alle immagini di cibo nei partecipanti obesi. Questi metaboliti batterici attivano anche la produzione di altri ormoni metabolici coinvolti nella funzione cerebrale, tra cui l’insulina, che mantiene stabili i livelli di zucchero nel sangue e la leptina, che è nota per il suo ruolo regolatorio nel bilancio energetico.
SCFA coinvolti in patologie psichiatriche e neuronali?
Gli SCFA sono stati implicati in diversi disturbi neuropsichiatrici, dalla malattia di Parkinson all’autismo. Le persone con malattia di Parkinson hanno una minore abbondanza di batteri che producono SCFA nell’intestino rispetto agli individui sani, mentre i bambini con autismo hanno livelli alterati di SCFA nelle loro feci.
In un modello murino della malattia di Alzheimer, la somministrazione di butirrato ha permesso di recuperare le funzionalità legate alla memoria e aumentato l’espressione dei geni coinvolti nell’apprendimento. Nei modelli animali di mania, il butirrato ha invertito l’iperattività comportamentale.
Molti studi suggeriscono che gli SCFA possano svolgere un ruolo in una serie di condizioni neurologiche e che l’intervento con prebiotici, probiotici o una dieta mediterranea potrebbe aumentare la produzione di SCFA nell’intestino.
Tuttavia, secondo gli scienziati, è troppo presto per stabilire se gli effetti degli SCFA sono favorevoli o sfavorevoli. Sono necessari ulteriori studi per quantificare le concentrazioni di SCFA negli studi in cui si indagano gli interventi con probiotici, prebiotici e con diete specifiche, nonché per determinare in che misura gli SCFA influenzano la funzione cerebrale.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
