Il concetto di asse intestino-cervello indica una rete di comunicazione che connette il sistema nervoso centrale con il microbiota intestinale. Questa interazione avviene principalmente attraverso tre vie: quella neurale, mediata dal sistema nervoso enterico, dal nervo vago e dall’asse ipotalamo-ipofisi-surrene; quella neuroendocrina, che utilizza ormoni e neurotrasmettitori come adrenalina, cortisolo, serotonina e GABA; e quella immunitaria, in cui citochine e cellule del sistema immunitario regolano le risposte infiammatorie e i segnali di stress, influenzando tanto la funzione intestinale quanto l’attività cerebrale (1, 2, 3).

Tale interazione non è unidirezionale: se da un lato l’attività cerebrale e lo stato emotivo possono modulare la fisiologia digestiva, dall’altro il funzionamento del tratto gastrointestinale e l’equilibrio microbico sono in grado di influenzare il comportamento e i processi mentali. Nella sindrome dell’intestino irritabile, per esempio, lo stress può indurre diarrea o stipsi attraverso alterazioni della motilità intestinale. Sintomi come dolore viscerale, meteorismo, diarrea e stipsi risultano frequentemente associati a esperienze psicosociali stressanti, mentre livelli elevati di stress cronico rappresentano un predittore rilevante dell’andamento clinico e della gravità della sintomatologia (1, 4, 5).

In questo quadro si colloca l’interesse crescente per gli psicobiotici, definiti come ceppi probiotici in grado di esercitare effetti benefici sulla salute mentale attraverso la regolazione dell’asse intestino-cervello. Le evidenze disponibili derivano in gran parte da studi su modelli animali, nei quali specifici ceppi hanno modulato il comportamento emotivo e l’attività cerebrale. Tuttavia, la ricerca clinica è ancora limitata e si concentra prevalentemente su volontari sani, più che su pazienti con depressione o altri disturbi psicologici conclamati (5-7).

I possibili meccanismi d’azione ipotizzati comprendono (1-10):

• la modulazione del sistema neuroendocrino tramite l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, con una risposta più adeguata allo stress e una riduzione dei livelli di cortisolo;
• la comunicazione nervosa intestino-cervello attraverso il nervo vago, con effetti sui circuiti cerebrali legati ad ansia e aggressività;
• la regolazione dei neurotrasmettitori e dei loro precursori (dopamina e noradrenalina, GABA, serotonina, acetilcolina, peptidi attivi sul sistema nervoso e triptofano), con possibili ripercussioni dirette sul tono dell’umore;
• la modulazione immunitaria, caratterizzata da una diminuzione delle citochine proinfiammatorie (IL-1, IL-6, TNF-α) e da un aumento di quelle antinfiammatorie (IL-4, IL-10), con conseguente attenuazione della neuroinfiammazione implicata nei disturbi dell’umore;
• il mantenimento dell’integrità della barriera intestinale, che limita l’ingresso nel sangue di batteri e tossine infiammatorie, stabilizzando la comunicazione con il sistema nervoso centrale attraverso le fibre afferenti del nervo vago.

Studi recenti hanno mostrato che miscele di ceppi selezionati, come l’associazione tra Lactobacillus helveticus R0052 e Bifidobacterium longum R0175, possono modulare l’umore, ridurre ansia, depressione e stress sia in modelli animali sia in volontari umani sani, contribuendo inoltre a normalizzare parametri fisiologici associati alla risposta allo stress (1-10).

Lactobacillus helveticus R0052 e Bifidobacterium longum R0175: modulazione del sistema neuroendocrino 

Uno studio preclinico e clinico condotto su volontari sani ha confermato le proprietà psicotrope della miscela L. helveticus R0052 e B. longum R0175. Nei ratti trattati quotidianamente per 2 settimane è stata osservata una significativa riduzione del comportamento ansiogeno, con un effetto paragonabile a quello del diazepam, ansiolitico di riferimento. 

Nella parte clinica, i volontari sani che hanno assunto la miscela per 30 giorni hanno riportato una riduzione del disagio psicologico, con miglioramenti nei punteggi di gravità globale, somatizzazione, depressione e rabbia-ostilità, oltre a un maggiore ricorso a strategie di coping basate sul problem solving. 

È stata inoltre osservata una riduzione dei livelli urinari di cortisolo libero nelle 24 ore, segnale di una modulazione favorevole della risposta allo stress. I meccanismi ipotizzati comprendono la regolazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, la modulazione immunitaria con riduzione della metainfiammazione e un possibile effetto sui neurotrasmettitori e sulla neuroplasticità mediato dall’asse intestino-cervello (3).

Un ulteriore studio condotto su volontari sani con sintomi legati allo stress ha confermato l’efficacia della stessa miscela: dopo tre settimane di trattamento si è registrata una riduzione significativa di due sintomi gastrointestinali indotti dallo stress cronico, dolore addominale e nausea/vomito, senza variazioni negli altri disturbi associati (1).

Così agiscono su neurotrasmettitori e precursori

In un modello animale di depressione, la somministrazione per 10 settimane della combinazione L. helveticus R0052 e B. longum R0175 ha modificato il metabolismo a un carbonio e i livelli plasmatici di catecolamine, con riduzione di dopamina e noradrenalina, senza però indurre cambiamenti comportamentali significativi. Questi dati suggeriscono che la miscela possa modulare vie biochimiche cruciali, come la metilazione e la regolazione delle catecolamine, potenzialmente rilevanti per i disturbi dell’umore ma sottolineano anche la necessità di ulteriori studi clinici per valutarne gli effetti nell’uomo (10).

Altri studi preclinici hanno mostrato che il microbiota intestinale può influenzare i livelli di BDNF, una neurotrofina fondamentale per la plasticità neuronale e associata alla risposta ai trattamenti antidepressivi. In questo contesto, la combinazione L. helveticus R0052 e B. longum R0175, somministrata per 8 settimane, ha ridotto i sintomi depressivi in pazienti con depressione lieve-moderata, determinando un aumento significativo dei livelli sierici di BDNF e un miglioramento dei punteggi nei test di valutazione della depressione. 

Questi risultati suggeriscono che probiotici selezionati possano rappresentare un’opzione complementare nel trattamento del disturbo depressivo maggiore, anche attraverso l’aumento del BDNF e il potenziamento della neuroplasticità. I possibili meccanismi includono incremento diretto dei livelli di BDNF e facilitazione della risposta antidepressiva, modulazione dell’asse intestino-cervello mediata dal nervo vago e dai metaboliti microbici, influenza sul sistema immunitario, con riduzione di infiammazione e stress ossidativo, entrambi associati a bassi livelli di BDNF nei pazienti depressi (6).

Effetti antinfiammatori

In uno studio su modello animale di infezione da Escherichia coli, la somministrazione della miscela probiotica (in associazione con L. rhamnosus R0011) ha ridotto i livelli sierici di citochine proinfiammatorie (IL-1α, IL-6, IFN-γ, TNF-α) e aumentato quelli di citochine antinfiammatorie (IL-4 e IL-10). Ciò suggerisce che gli effetti psicologici benefici osservati nell’uomo con l’associazione di L. helveticus R0052 e B. longum R0175 possano essere in parte attribuiti alle loro proprietà antinfiammatorie (3).

Un ulteriore studio su ratti sottoposti a infarto miocardico, complicato da sintomi depressivi, ha mostrato che la somministrazione della miscela insieme a una dieta arricchita in PUFA n-3 ha ridotto l’attività della caspasi-3 e dei marcatori di apoptosi nell’ippocampo e nell’amigdala, con effetti benefici sull’infiammazione, sulla neuroprotezione e sui sintomi depressivi post-infarto (9).

Protezione della barriera intestinale

In uno studio clinico condotto su volontari che hanno assunto la miscela di L. helveticus R0052 e B. longum R0175 per 60 giorni, è stato osservato un miglioramento significativo dei sintomi della sindrome dell’intestino irritabile, tra cui distensione, dolore addominale, flatulenza, stipsi e sensazione di evacuazione incompleta, con un impatto positivo sulla qualità della vita. L’efficacia sembra derivare da un’azione diretta sulla mucosa intestinale e sul riequilibrio del microbiota, con effetto antispastico e digestivo; dalla regolazione immunitaria, che riduce la metainfiammazione e i disturbi gastrointestinali cronici; e dalla modulazione dell’asse cervello-intestino, che potrebbe spiegare il miglioramento dei sintomi funzionali legati a fattori emotivi e allo stress (4).

Conclusioni

Nel complesso, i risultati suggeriscono che la combinazione di L. helveticus R0052 e B. longum R0175 possa contribuire ad alleviare ansia, stress e sintomi depressivi, supportando l’ipotesi di un ruolo attivo del microbiota intestinale nella regolazione del benessere psicologico. 

Ulteriori studi clinici, condotti su campioni più ampi e su pazienti con disturbi psichiatrici conclamati, sono tuttavia necessari per confermare questi dati preliminari, chiarire i meccanismi d’azione e valutare la reale efficacia della miscela probiotica come potenziale intervento terapeutico complementare.

Contenuto realizzato con il contributo incondizionato di Schwabe

Bibliografia

1. Diop L, Guillou S, Durand H. Probiotic food supplement reduces stress-induced gastrointestinal symptoms in volunteers: a double-blind, placebo-controlled, randomized trial. Nutr Res. 2008 Jan;28(1):1-5. doi: 10.1016/j.nutres.2007.10.001. PMID: 19083380.
2. Messaoudi M, Lalonde R, Violle N, Javelot H, Desor D, Nejdi A, Bisson JF, Rougeot C, Pichelin M, Cazaubiel M, Cazaubiel JM. Assessment of psychotropic-like properties of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in rats and human subjects. Br J Nutr. 2011 Mar;105(5):755-64. doi: 10.1017/S0007114510004319. Epub 2010 Oct 26. PMID: 20974015.
3. Messaoudi M, Violle N, Bisson JF, Desor D, Javelot H, Rougeot C. Beneficial psychological effects of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in healthy human volunteers. Gut Microbes. 2011 Jul-Aug;2(4):256-61. doi: 10.4161/gmic.2.4.16108. Epub 2011 Jul 1. PMID: 21983070.
4. Morales-Suárez MO. Study of effectiveness of Lactobacillus helveticus Rosell-52 and Bifidobacterium longum Rosell-175 in Mexican patients with irritable bowel syndrome. Multicentre study. Mexican Journal of Digestive System Surgery / Vol. 2, No. 3 / July-September, 2013 / p. 000-000
5. Romijn AR, Rucklidge JJ, Kuijer RG, Frampton C. A double-blind, randomized, placebo-controlled trial of Lactobacillus helveticus and Bifidobacterium longum for the symptoms of depression. Aust N Z J Psychiatry. 2017 Aug;51(8):810-821. doi: 10.1177/0004867416686694. Epub 2017 Jan 10. PMID: 28068788; PMCID: PMC5518919.
6. Heidarzadeh-Rad N, Gökmen-Özel H, Kazemi A, Almasi N, Djafarian K. Effects of a Psychobiotic Supplement on Serum Brain-derived Neurotrophic Factor Levels in Depressive Patients: A Post HocAnalysis of a Randomized Clinical Trial. J Neurogastroenterol Motil. 2020 Sep 30;26(4):486-495. doi: 10.5056/jnm20079. PMID: 32989186; PMCID: PMC7547201.
7. Wallace CJK, Foster JA, Soares CN, Milev RV. The Effects of Probiotics on Symptoms of Depression: Protocol for a Double-Blind Randomized Placebo-Controlled Trial. Neuropsychobiology. 2020;79(1):108-116. doi: 10.1159/000496406. Epub 2019 Feb 13. PMID: 30759442.
8. Wallace CJK, Milev R. The effects of probiotics on depressive symptoms in humans: a systematic review. Ann Gen Psychiatry. 2017 Feb 20;16:14. doi: 10.1186/s12991-017-0138-2. Erratum in: Ann Gen Psychiatry. 2017 Mar 7;16:18. doi: 10.1186/s12991-017-0141-7. PMID: 28239408; PMCID: PMC5319175.
9. Gilbert K, Arseneault-Bréard J, Flores Monaco F, Beaudoin A, Bah TM, Tompkins TA, Godbout R, Rousseau G. Attenuation of post-myocardial infarction depression in rats by n-3 fatty acids or probiotics starting after the onset of reperfusion. Br J Nutr. 2013 Jan 14;109(1):50-6. doi: 10.1017/S0007114512003807. Epub 2012 Oct 15. PMID: 23068715.
10. Tillmann S, Awwad HM, Eskelund AR, Treccani G, Geisel J, Wegener G, Obeid R. Probiotics Affect One-Carbon Metabolites and Catecholamines in a Genetic Rat Model of Depression. Mol Nutr Food Res. 2018 Apr;62(7):e1701070. doi: 10.1002/mnfr.201701070. Epub 2018 Mar 13. PMID: 29453804; PMCID: PMC5900923.