È noto che i microbi presenti nell’intestino sono importanti per la salute durante tutta la vita, ma studi recenti suggeriscono che potrebbero svolgere un ruolo chiave anche prima della nascita. Un gruppo di ricercatori ha infatti scoperto, su modelli murini, che specifici batteri del microbiota intestinale materno producono molecole in grado di influenzare e regolare le connessioni cerebrali del feto.
I risultati, pubblicati su Nature, supportano l’idea che i microbi intestinali presenti nella madre possano avere effetti a lungo termine per la sua prole. «La prima metà della gestazione è un periodo critico durante il quale il microbioma materno promuove il neurosviluppo fetale che sarà alla base dei comportamenti nei topi nel corso della vita», spiegano i ricercatori.
Microbiota in gravidanza e sviluppo embrionale
Diversi studi di associazione pubblicati negli ultimi anni hanno osservato una relazione tra un microbiota intestinale materno alterato, in genere a causa di infezioni o stress durante la gravidanza, e problematiche psichiche della prole.
Tuttavia resta ancora da chiarire se e in che misura i microbi intestinali materni contribuiscono allo sviluppo dell’embrione in assenza di tali fattori di stress.
Per testare l’impatto dei microbi intestinali materni sul cervello fetale in via di sviluppo, un gruppo di ricercatori guidati da Helen Vuong della University of California di Los Angeles ha analizzato il cervello dei feti la cui madre era germ free, ossia prive di microbi intestinali.
Reti neuronali in feti di madri germ free
La struttura cerebrale dei feti di topi gravidi privi di germi o trattati con antibiotici per uccidere i loro batteri intestinali è risultata diversa da quella dei feti di topi con un normale microbiota.
L’assenza di microbiota ha causato nei feti minori connessioni neuronali importanti per l’elaborazione delle informazioni sensoriali.
«La prole di madri prive di un microbiota intestinale è risultata infatti caratterizzata da alterazioni di particolari comportamenti sensoriali», spiega Helen Vuong.
Per esempio, i topi nati da madri prive di microbiota presentavano una minore sensibilità al tatto rispetto ai topi di madri con un normale microbiota.
I ricercatori hanno anche osservato differenze nei geni attivati nel cervello dei feti, molti dei quali sono coinvolti nella formazione di nuove connessioni neuronali.
Metaboliti del microbiota materno
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che il microbiota intestinale materno promuove il normale sviluppo del cervello regolando i livelli di piccole molecole che possono entrare nel cervello fetale.
Mediante analisi del sangue delle madri e dei feti e del cervello di questi ultimi, i ricercatori hanno infatti scoperto che i livelli di particolari metaboliti sono ridotti nei topi gravidi privi di microbi intestinali.
L’introduzione dei metaboliti nelle madri germ free è risultata in grado di prevenire le anomalie nello sviluppo delle connessioni neuronali e nel comportamento della prole. Inoltre, i neuroni cresciuti in presenza dei metaboliti hanno sviluppato un maggior numero di connessioni.
Sebbene non sia chiaro come i microbi intestinali e i metaboliti siano coinvolti nello sviluppo del cervello, i risultati suggeriscono che la relazione tra il microbiota e il cervello inizia prima della nascita, almeno nei topi.
Conclusioni
«Non sappiamo se e come i risultati ottenuti possano essere applicati agli esseri umani», afferma l’autore senior dello studio, Elaine Hsiao. «Tuttavia, ci sono molti disturbi dello sviluppo neurologico che si ritiene siano causati da fattori di rischio genetici e ambientali sperimentati durante la gravidanza».
«Il nuovo studio – aggiunge Elaine Hsiao – suggerisce che anche il microbiota intestinale materno durante la gravidanza dovrebbe essere considerato e ulteriormente studiato come un fattore che potrebbe potenzialmente influenzare non solo la salute della madre, ma anche la salute della prole in via di sviluppo».
