Diversi studi recenti hanno dimostrato che il microbiota intestinale può influenzare il comportamento sociale di un animale, ma non è ancora chiaro il meccanismo con cui agiscono i batteri intestinali. Un recente studio sui topi mostra che il microbiota influenza una specifica rete di neuroni coinvolti nel comportamento sociale.
I risultati, pubblicati su Nature, evidenziano l’importanza dell’asse intestino-cervello e gettano le basi per esplorare effetti simili nell’uomo.
Intestino e cervello
«Precedenti studi avevano dimostrato che il microbioma intestinale ha un impatto su comportamenti complessi nei topi, come la socialità, ma non erano ancora stati individuati i circuiti neuronali che mediano l’azione del microbioma sul comportamento», afferma l’autore senior dello studio Sarkis Mazmanian, del California Institute of Technology.
In particolare, era stato già dimostrato che i topi germ-free hanno comportamenti antisociali; ciò aveva suggerito l’importanza nei topi del microbiota intestinale per mantenere un comportamento sociale normale con altri animali della stessa specie.
Per identificare il meccanismo con cui i batteri intestinali inducono cambiamenti nel comportamento, Sarkis Mazmanian e i suoi colleghi, guidati da Wei-Li Wu, hanno confrontato l’attività cerebrale e il comportamento di topi privi di microbiota intestinale con quello di topi con microbiota sano.
Comportamento antisociale nei topi germ free
In primo luogo, il team di ricercatori ha collocato i due gruppi di topi in gabbie con altri roditori con cui non erano mai entrati in contatto, quindi ha osservato il comportamento sociale degli animali: i topi privi microbiota intestinale hanno evitato le interazioni con gli altri animali.
Inoltre, in questi topi i ricercatori hanno osservato un aumento dell’attività cerebrale nelle regioni coinvolte nelle risposte allo stress e livelli più elevati di corticosterone, un ormone prodotto principalmente nella corteccia delle ghiandole surrenali.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che la mancanza di microbi intestinali sembra indurre le ghiandole surrenali a produrre più corticosterone, che influenza a sua volta uno specifico circuito neuronale che controlla il comportamento sociale, inducendo così nei topi comportamenti antisociali.
Successivamente, il team di studiosi ha deciso di valutare se la riduzione dei livelli di corticosterone potesse migliorare il comportamento degli animali: il blocco della produzione di questo ormone, così come la rimozione dai neuroni dei recettori che legano il corticosterone, ha aumentato la socialità dei topi privi di microbiota.
Asse intestino-cervello: il ruolo del cortisone
Per verificare se specifici microbi possano influenzare i livelli di corticosterone, i ricercatori hanno trasferito batteri intestinali da topi con microbiota normale a topi germ-free.
Dopo il trapianto fecale, i topi germ-free, in particolare quelli colonizzati da Enterococcus faecalis, hanno mostrato livelli ridotti di corticosterone e un miglior comportamento sociale.
Tuttavia, non è ancora chiaro come E. faecalis possa influenzare i comportamenti sociali dei roditori.
«Diverse condizioni neuropsichiatriche che comportano deficit sociali, come il disturbo dello spettro autistico, sono caratterizzate da alterazioni del microbioma intestinale. Inoltre, diversi studi condotti sui roditori e sull’uomo hanno dimostrato che cambiamenti nel microbiota intestinale influiscono sulla morfologia del cervello, sulla sua attività, sui modelli trascrizionali, sulla neurogenesi, sull’espressione di neurotrasmettitori e su molti comportamenti complessi», affermano i ricercatori.
«La scoperta di uno specifico percorso neuronale che risponde ai segnali inviati dall’intestino potrà consentire di modulare i comportamenti sociali attraverso approcci sicuri, naturali e non invasivi», concludono gli autori dello studio, che in futuro cercheranno di identificare i segnali molecolari attraverso i quali i microbi intestinali influenzano il comportamento sociale del loro ospite.
