Durante i primi anni di vita, i microbi intestinali svolgono un ruolo importante nella costruzione di un sistema immunitario robusto, che può aiutare a prevenire le allergie più avanti nella vita.
Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto che il microbioma intestinale del bambino produce il neurotrasmettitore serotonina per promuovere la tolleranza immunitaria.
I risultati, pubblicati su Science Immunology, suggeriscono quindi che, attraverso la produzione di importanti neurotrasmettitori, il microbiota infantile modella il sistema immunitario.
«L’intestino è conosciuto come il secondo cervello umano poiché produce oltre il 90% dei neurotrasmettitori. Nonostante alcuni di questi, come la serotonina, siano meglio conosciuti per il loro ruolo nella salute del cervello, i loro recettori si trovano anche nel resto del corpo umano», afferma l’autore senior dello studio Melody Zeng della Weill Cornell Medicine di New York.
Studi precedenti hanno collegato la serotonina al movimento del cibo nel sistema gastrointestinale e alle riacutizzazioni delle malattie infiammatorie intestinali. Per studiare la relazione tra serotonina e cellule immunitarie nell’intestino, Melody Zeng e il suo team hanno studiato i neurotrasmettitori prodotti nell’intestino dei topi neonati.
Microbi produttori di serotonina
I ricercatori hanno scoperto che, rispetto ai topi adulti, l’intestino dei topi neonati aveva livelli più elevati sia di serotonina e di altri neurotrasmettitori sia di batteri produttori di serotonina.
In particolare, le specie del genere Lactobacillus, come Lactobacillus murinus, costituivano oltre il 90% dei batteri nell’intestino dei cuccioli.
Risultati simili sono stati ottenuti dall’analisi delle feci dei bambini: delle 26 specie batteriche trovate nei campioni di feci, 16 producevano il neurotrasmettitore serotonina. Tra queste erano incluse Staphylococcus aureus, Clostridium perfrigens, Klebsiella grimontii, Staphylococcus epidermis e Enterobacter cloacae.
Livelli minori di batteri produttori di serotonina sono stati trovati negli isolati batterici provenienti dalle feci di soggetti adulti.
«Finora, quasi tutti gli studi sui neurotrasmettitori intestinali sono stati condotti su animali adulti o sull’uomo, nei quali uno specifico tipo di cellule intestinali, chiamate cellule enterocromaffini, producono neurotrasmettitori.
Tuttavia, abbiamo scoperto che ciò non avviene nei neonati, nei quali la maggior parte della serotonina è prodotta da batteri che sono più abbondanti nell’intestino neonatale».
Regolazione delle risposte immunitarie
Successivamente, il team ha scoperto che i batteri intestinali nei topi neonati non solo producono serotonina, ma riducono anche i livelli di un enzima che la degrada, riuscendo così a mantenere alti livelli di serotonina nell’intestino.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che la serotonina stimola la differenziazione dei linfociti T regolatori, che attenuano le risposte immunitarie e promuovono la tolleranza a cibi e batteri innocui.
«Se istruito adeguatamente, il sistema immunitario dei bambini è in grado di riconoscere che alimenti come le noccioline e le uova non sono pericolosi, e non è quindi obbligato ad attaccarli», spiega Melody Zeng.
Conclusioni
In futuro, i ricercatori intendono esaminare la serotonina e altri neurotrasmettitori prodotti nell’intestino dei neonati. «Speriamo che lo studio della relazione tra neurotrasmettitori e cellule immunitarie intestinali nei primi anni di vita possa portarci ad approcci in grado di ridurre il rischio di sviluppare più avanti nella vita condizioni infiammatorie come le allergie alimentari e le malattie infiammatorie intestinali».
