I microbi intestinali sono stati associati a diverse condizioni neuropsicologiche, inclusi i disturbi da uso di sostanze. 

Di recente, un gruppo di ricercatori ha scoperto come la cocaina stimoli la crescita di batteri che metabolizzano una molecola coinvolta nella normale funzione cerebrale.

I risultati, pubblicati su Cell Host & Microbe, potrebbero quindi aiutare a sviluppare terapie in grado di modulare i circuiti cerebrali coinvolti nei disturbi da uso di sostanze.

«Di solito, per lo studio dei comportamenti in ambito neuroscientifico, non si pensa ad analizzare il microbiota. E, d’altra parte, gli studi sul microbiota di solito non valutano i comportamenti. In questo studio dimostriamo invece una loro correlazione», afferma l’autore principale dello studio Santiago Cuesta della University of Wisconsin School of Medicine and Public Health. 

«Dai risultati ottenuti» aggiunge l’esperto «è emerso che il nostro microbiota può effettivamente modulare i comportamenti psichici».

Sebbene ricerche precedenti abbiano dimostrato che il microbiota intestinale può influenzare la risposta dell’uomo ai farmaci, si sa ancora poco sui meccanismi alla base di questi effetti. 

Per fare luce su questi aspetti, Santiago Cuesta e i suoi colleghi hanno deciso di indagare nei topi il possibile legame tra i microbi intestinali e la risposta alla cocaina.

Effetti della cocaina sul microbiota intestinale

I ricercatori hanno infettato i topi con Citrobacter rodentium, la controparte murina di un ceppo patogeno di Escherichia coli presente nell’uomo. 

C. rodentium può percepire la noradrenalina prodotta dall’ospite e regolare la propria virulenza per colonizzare l’intestino.

Il team ha così scoperto che la cocaina, una volta entrata nell’intestino dei topi, sostiene la crescita di C. rodentium e altri proteobatteri che metabolizzano la glicina, un aminoacido che può agire come neurotrasmettitore. 

Se alimentati con glicina, i proteobatteri proliferano nell’intestino, superando la flora batterica fisiologica.

Man mano che i livelli di glicina si riducono, i topi mostrano una maggiore risposta alla cocaina, che si manifesta con movimenti indotti dalla sostenza stupefacente e comportamenti di ricerca. 

Inoltre, è stato osservato che i topi infettati da proteobatteri che si nutrono di glicina hanno una maggiore preferenza per il consumo di cocaina rispetto ai topi infettati da batteri che non possono metabolizzare questo aminoacido.

Dipendenza da cocaina e intestino

I ricercatori hanno poi osservato che la risposta dei topi alla cocaina torna a livelli normali quando agli animali viene somministrata glicina. 

«Sembra che i cambiamenti nei livelli della glicina abbiano un impatto sulle sinapsi glutamatergiche che rendono gli animali più inclini a sviluppare dipendenza», afferma l’autrice senior dello studio Vanessa Sperandio.

I risultati suggeriscono che la cocaina e altri psicostimolanti possono avere un impatto sulla funzionalità dei batteri sia patogeni sia commensali, aumentando la loro capacità di colonizzare l’intestino. 

«In effetti, è stato anche riportato che nei topi l’esposizione a cocaina e anfetamine aumenta i livelli di protobatteri commensali».

Inoltre, i risultati indicano che la glicina potrebbe essere un potente regolatore della risposta alla cocaina, sebbene i meccanismi molecolari rimangano poco chiari. 

«Lo studio supporta lo spostamento dell’attuale paradigma centrato sul cervello verso una visione più sistemica e olistica nella ricerca e nel trattamento neuropsichiatrico», concludono i ricercatori.