Metaboliti del microbiota intestinale modulano la barriera emato-cerebrospinale

I risultati di un recente studio suggeriscono che la barriera sangue-fluido cerebrospinale svolge un ruolo nell'asse intestino-cervello ed è probabilmente influenzata dal microbiota intestinale.
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Metaboliti del microbiota intestinale modulano la barriera emato-cerebrospinale

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Stato dell’arte
I microbi intestinali svolgono un ruolo nell’asse intestino-cervello influenzando la permeabilità della barriera intestinale e producendo metaboliti che possono attraversarla. Tuttavia, non è chiaro se i microbi intestinali possano influenzare un’altra barriera chiave: la barriera sangue-fluido cerebrospinale, localizzata nel plesso coroideo.

Cosa aggiunge questa ricerca
I ricercatori hanno utilizzato tecniche di microscopia per visualizzare le giunzioni strette del plesso coroideo e un tipo di capillari del plesso coroideo che non hanno giunzioni strette. Nei topi germ-free, le giunzioni strette apparivano frammentate, ma i ricercatori non hanno osservato alcuna differenza nella struttura dei capillari di questi topi rispetto a quelli di controllo.

Conclusioni
I risultati suggeriscono che la barriera sangue-fluido cerebrospinale svolge un ruolo nell’asse intestino-cervello ed è probabilmente influenzata dal microbiota intestinale.

I batteri intestinali sono stati collegati a una serie di condizioni neurologiche, tra cui depressione e ansia. È stato infatti dimostrato che i microbi intestinali svolgono un ruolo nell’asse intestino-cervello influenzando la permeabilità della barriera intestinale e producendo metaboliti che possono attraversarla. 

Un recente studio, condotto sui topi e pubblicato sull’European Journal of Neuroscience, suggerisce che il microbiota intestinale è importante anche per il mantenimento della barriera presente tra il sangue e il liquido cerebrospinale.

La barriera emato-liquorale

Questa barriera è localizzata nel plesso coroideo, una rete di vasi sanguigni presente nei ventricoli cerebrali che produce il liquido cerebrospinale. 

È composta dai cosiddetti capillari fenestrati, che hanno minuscole aperture, circondate da tessuto connettivo e cellule immunitarie racchiuse da cellule epiteliali. Le cellule epiteliali sono collegate tra loro da proteine a giunzione stretta.

«Questa barriera cerebrale è più simile alla barriera epiteliale intestinale piuttosto che alla quella emato-encefalica, rendendola un probabile bersaglio del microbiota intestinale», affermano i ricercatori.

Per valutare la relazione tra il microbiota intestinale e la barriera sangue-fluido cerebrospinale, John Cryan e Maria Aburto dell’University College Cork e i loro colleghi hanno utilizzato tecniche di microscopia per visualizzare le giunzioni strette e i capillari del plesso coroideo.

Il ruolo delle giunzioni strette

I ricercatori hanno raccolto tessuto del plesso coroideo da topi germ-free e da topi con microbiota intestinale intatto. Quindi, hanno visualizzato una proteina chiamata ZO-1, che si localizza nelle giunzioni tra le cellule, dove forma strutture simili a reti con altre proteine a giunzione stretta.

Nei topi di controllo, ZO-1 formava una rete continua con altre proteine, mentre nei topi germ-free la rete sembrava essere frammentata. Le giunzioni strette erano simili nei due gruppi di topi, ma in quelli germ-free erano presenti in numero ridotto. 

Metaboliti microbici intestinali

Per analizzare le possibili differenze nella struttura dei capillari del plesso coroideo nei topi germ-free rispetto a quelli di controllo, il team ha esaminato i vasi sanguigni al microscopio, ma nel complesso non sono state osservate differenze. 

«Questi dati rivelano che il microbiota intestinale svolge un ruolo nell’integrità della barriera sangue-fluido cerebrospinale», affermano i ricercatori.

«I metaboliti prodotti dai microbi, come gli acidi grassi a catena corta, hanno dimostrato di favorire l’espressione delle proteine a giunzione stretta, e la loro assenza nei topi germ-free potrebbe quindi causare la perdita di integrità della barriera», concludono gli autori.

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