Stato dell’arte
Le connessioni tra intestino e cervello regolano una vasta gamma di eventi a livello enterico, dalla funzionalità intestinale fino ai comportamenti in ambito alimentare. Tuttavia non è ancora chiaro se esistono circuiti neuronali “sensibili” ai microbi intestinali e in grado di trasmettere informazioni al sistema nervoso centrale.

Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori hanno scoperto che quando specifici batteri intestinali vengono eliminati o, in generale, la composizione del microbiota viene alterata, il sistema nervoso simpatico nell’intestino dei topi risulta iperattivato. Ripristinare un microbiota intestinale fisiologico può inibire l’attività di questi neuroni attraverso la produzione di acidi grassi a catena corta e l’attivazione di neuroni sensoriali.

Conclusioni
I risultati suggeriscono che alcuni batteri che compongono il microbiota intestinale sono in grado di controllare specifici neuroni che hanno il compito di regolare, a livello enterico, la secrezione, la motilità intestinale e il flusso sanguigno.

Le connessioni tra l’intestino e il cervello sono note e regolano una vasta gamma di eventi, dalla funzione intestinale ai comportamenti in ambito alimentare. Non è tuttavia ancora chiaro se esistono circuiti neuronali in qualche modo “sensibili” alla presenza di specifici batteri nel microbiota intestinale che siano anche in grado di trasmettere queste informazioni al cervello.

Con questo studio un team di ricercatori aggiunge un interessante tassello in più alle conoscenze che già abbiamo: viene dimostrato che il microbiota intestinale può controllare l’attività di specifici neuroni del tronco cerebrale i quali, a loro volta, controllano i nervi presenti nell’intestino.

I risultati, pubblicati su Nature, potrebbero aiutare a capire meglio in che modo viene regolata la motilità intestinale e comprendere i disturbi sistemici correlati all’asse intestino-cervello. Queste conoscenze, affermano i ricercatori, sono «essenziali per individuare nuove strategie terapeutiche».

Il sistema nervoso enterico è infatti costituito da una rete di neuroni che controlla la funzione del tratto gastrointestinale. Per determinare se l’attività dei neuroni enterici è in qualche modo influenzata dal microbiota intestinale, Daniel Mucida della Rockefeller University e i suoi colleghi hanno studiato il sistema nervoso intestinale di topi cresciuti in assenza di microbi intestinali e topi colonizzati con ceppi noti di batteri.

Assenza di batteri e disbiosi intestinale

I ricercatori statunitensi hanno scoperto che i neuroni simpatici associati all’intestino sono iperattivati ​​nei topi germ free, il cui intestino è privo di batteri, e nei topi il cui microbiota intestinale risulta alterato (disbiosi).

Il trasferimento di specifici batteri intestinali da topi sani in topi privi di batteri (germ free) ha soppresso l’attivazione di questi neuroni. Questo dato fa ipotizzare che l’attività simpatica specifica dell’intestino riflette i cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale.

Tuttavia, il team ha osservato che soltanto quei batteri in grado di ripristinare i livelli di metaboliti microbici, come gli acidi grassi a catena corta, riescono a sopprimere l’attivazione dei neuroni simpatici associati all’intestino.

Asse microbiota-cervello-intestino

Tracciando i neuroni dalla parete intestinale al cervello, i ricercatori hanno quindi identificato le regioni dei neuroni del tronco cerebrale che si attivano quando specifici microbi intestinali scompaiono, nonché la classe di neuroni che regola il transito gastrointestinale.

I risultati ottenuti suggeriscono che questi neuroni enterici sono in grado di rilevare i microrganismi e i loro metaboliti attraverso un circuito intestino-cervello. E che le alterazioni della composizione microbica sono sufficienti per attivare i neuroni associati all’intestino.

«Complessivamente, i nostri risultati identificano un circuito microbioma-cervello-intestino in base al quale specifici microrganismi e metaboliti microbici modulano l’attivazione di neuroni simpatici dell’intestino e nuclei sensoriali del tronco cerebrale in grado di integrare stimoli specifici dell’intestino» affermano i ricercatori.

«Abbiamo identificato numerosi potenziali segnali derivati ​​dal microbiota che possono modulare l’attività simpatica dell’intestino e le popolazioni neuronali che sono sinapticamente connesse all’intestino» concludono.

Traduzione dall’inglese a cura della redazione