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Le cellule nervose presenti nell’intestino controllano la contrazione e il rilassamento del colon, creando movimenti ondulati fondamentali per la digestione del cibo. Diversi fattori, tra cui la dieta e il microbiota intestinale, regolano la motilità intestinale, ma i meccanismi molecolari sottostanti sono ancora poco chiari.

Cosa aggiunge questo studio
Esaminando l’espressione genica nelle cellule nervose all’interno di diversi segmenti dell’intestino dei topi, i ricercatori hanno scoperto che specifici batteri possono attivare un gene chiamato Ahr nei neuroni intestinali. La sua attivazione stimola un normale meccanismo di contrazione e rilassamento della parete muscolare del colon.

Conclusioni
I risultati suggeriscono che possedere una comunità microbica intestinale equilibrata è fondamentale per mantenere la salute intestinale e prevenire l’infiammazione cronica.

Dopo ogni pasto, il nostro stomaco svuota il suo contenuto nell’intestino e nel contempo invia segnali al cervello attraverso un sistema di neuroni che regolano la funzione del tratto digestivo.

Il cervello risponde segnalando a sua volta alla parete muscolare del colon di contrarsi e rilassarsi, creando movimenti ondulati che sono fondamentali per la progressione del cibo nel canale digerente. Un recente studio sui topi mostra che i batteri intestinali supportano questo processo aiutando le cellule nervose intestinali a regolare la contrazione e il rilassamento del colon.

Lo studio, pubblicato su Nature, aiuta a spiegare come le cellule nervose siano sensibili alla composizione del microbiota intestinale e in che modo siano in grado di coordinare la loro attività con quella di altri tessuti del tratto digestivo.

Peristalsi intestinale e microbiota

«Esiste un chiaro legame tra la presenza di microbi nel colon e la velocità con cui il cibo si muove attraverso l’apparato digerente. La “rottura” di questo equilibrio può causare danni considerevoli», afferma l’autore principale dello studio Yuuki Obata, ricercatore presso il Francis Crick Institute di Londra.

È noto che vari fattori, tra cui la dieta e il microbiota intestinale, regolano la motilità intestinale, ma i meccanismi molecolari sottostanti rimangono ancora scarsamente compresi. Yuuki Obata e i suoi colleghi hanno quindi esaminato, sia in topi allevati convenzionalmente sia in topi germ-free, l’espressione genica nei neuroni intestinali presenti all’interno di diversi segmenti dell’intestino.

Il “dialogo” tra microbiota e neuroni intestinali

I ricercatori hanno identificato 25 geni risultati maggiormente espressi nei neuroni ​​del colon di topi allevati convenzionalmente rispetto alle cellule nervose intestinali di topi germ-free. Uno dei geni sovraregolati è Ahr, che codifica per un fattore di trascrizione la cui attività è regolata da diversi metaboliti microbici e dietetici.

In una serie di esperimenti di follow-up, il team di ricercatori ha dimostrato che il microbiota intestinale può indurre l’espressione nei neuroni intestinali di Ahr, che a sua volta attiva i geni che promuovono l’eccitabilità delle cellule nervose all’interno dell’intestino.

Quando i ricercatori hanno modificato geneticamente alcuni topi, eliminando Ahr nei neuroni intestinali, è stata osservata una riduzione di contrazione e rilassamento del colon. Gli studiosi hanno osservato effetti simili nei topi trattati con antibiotici che alterano il microbiota intestinale.

Inducendo l’espressione di Ahr nei neuroni intestinali dei topi trattati con antibiotici è stato osservato un parziale ripristino della motilità intestinale dei roditori. Secondo i ricercatori, questi risultati suggeriscono che Ahr sia la chiave che regola i movimenti del colon in risposta alla colonizzazione microbica.

Disturbi della motilità intestinale

«I disturbi della motilità intestinale sono estremamente comuni e causano molti problemi soprattutto ai pazienti sottoposti a interventi chirurgici o affetti da condizioni come la sindrome dell’intestino irritabile», afferma il co-autore dello studio Andrew Macpherson, gastroenterologo presso il University Hospital of Bern, in Svizzera. «I dati ottenuti forniscono un punto di partenza per capire perché i pazienti colonizzati da diversi gruppi di microbi sono sensibili a questi problemi intestinali».

I risultati, in particolare, suggeriscono che possedere una comunità microbica intestinale equilibrata è fondamentale per mantenere la salute intestinale e prevenire l’infiammazione cronica. Lo studio potrebbe inoltre aprire la strada allo sviluppo di interventi farmacologici o dietetici che modulano l’attività del gene Ahr nell’intestino.

«In futuro, l’uso di prodotti microbici che modificano l’attività di AhR nelle cellule nervose intestinali potrebbe aiutarci ad alleviare le conseguenze di un’anomala motilità del colon, che è spesso associata a malattie gastrointestinali», conclude un co-autore dello studio, Vassilis Pachnis del Crick Institute.