I microbi dell’intestino possono scatenare malattie del cervello

Dentro l’ipotesi

I microbi dell’intestino possono scatenare malattie del cervello

I batteri intestinali hanno un ruolo chiave in malattie come Parkinson, autismo, Alzheimer, ma anche ictus e depressione. Si sospetta che ne siano la causa o che possano influenzarne la gravità. Sono stati individuati batteri specifici associati a specifiche patologie

202004_Gut_microbiota.svg_.png

Immagine: DataBase Center for Life Science (DBCLS), CC BY 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0>, via Wikimedia Commons
di redazione

Parkinson, Alzheimer, sclerosi laterale amiotrofica, autismo, depressione. All’origine di queste malattie potrebbero esserci delle disfunzioni del microbioma intestinale. L’ipotesi avanzata per la prima volta una quindicina di anni fa ha trovato negli ultimi anni sempre più prove in suo favore. E si è già arrivati alla sperimentazione dei batteri come terapia.  In Italia, per esempio, è in corso un trial clinico promosso dall’Università di Roma Tor Vergata in collaborazione con l’Università di Bari per valutare gli effetti del Lactobacillus Reuteri in bambini con autismo. 

Come si è arrivati a questo punto, ossia a sospettare che la salute del cervello dipenda da quel che accade nell’intestino?

Un articolo sul sito di Nature ricostruisce il filone di ricerca sull’asse intestino cervello partendo dai primi studi accolti con scetticismo e arrivando alle ultime ricerche lautamente finanziate.  

Le prime ipotesi

I primi sospetti provengono dagli studi sui topi. Nel 2006 Jane Foster, neuroscienziata dell’Università di Toronto, aveva osservato che gli animali privati dei batteri intestinali si comportavano in maniera differente da quelli in possesso di un microbioma sano e intatto. Era una delle prime volte in cui si immaginava che i microrganismi presenti nell’intestino influenzassero il cervello. All’epoca in pochi avevano creduto a questa ipotesi. Negli anni l’atteggiamento della comunità scientifica è molto cambiato: Foster attualmente dirige il Foster Lab un laboratorio interamente dedicato allo studio delle interazioni tra microbiota e cervello diventato un punto di riferimento per la ricerca in questo settore.  

Negli ultimi dieci anni le interazioni tra intestino e cervello sono state studiate nei minimi dettagli. Si è partiti con l’analisi generale sull’influenza reciproca tra i due organi per arrivare all’individuazione di specifici batteri coinvolti in specifiche patologie. 

All’inizio si avanzava la possibilità di un’associazione generica tra l’intero microbioma intestinale e il cervello. Oggi si ipotizza un rapporto di causa ed effetto tra determinati microbi e determinate malattie. Studi di questo tipo oramai hanno acquistato credito tanto da ricevere lauti finanziamenti da istituzioni autorevoli come i National Institutes of Health statunitensi.  

Il percorso dall’intestino al cervello

Alcuni studi preliminari sugli esseri umani e altri sui topi suggeriscono che i microbi presenti nell’intestino possano essere la causa scatenante del Parkinson, dell’autismo e di altre malattie nurologiche o comunque possano influenzarne notevolmente il decorso. Si affaccia così la possibilità di nuovi trattamenti che agiscono sull’intestino modificando la composizione del microbioma. 

In dettaglio. Ecco in che modo la “pancia” agirebbe sulla “mente”. 

Molto di quello che si conosce finora deriva da studi pre-clinici. 

Nel caso del Parkinson i sospetti ricadono su un ceppo di Escherichia coli che produce una proteina chiamata curli (per la sua forma arricciata) che può indurre un errato ripiegamento (misfolding) di alcune proteine dell’intestino tra cui l’alfa-sinucleina.  È risaputo che unn malripegamento dell’alfa-sinucleina nel cervello è associato alla nella malattia di Parkinson. Ma come può una proteina dell’intestino influenzare una proteina a lei analoga nel cervello? 

Si ipotizza che le proteine ripiegate male nell’intestino trasmettano lo stesso errore con un effetto domino alle proteine del cervello attraverso il nervo vago. L’ipotesi sembra confermata dai risultati di alcuni studi condotti negli anni Settanta. I pazienti sottoposti a vagotomia (eliminazione del nervo vago) per il trattamento delle ulcere erano molto meno esposti al rischio di sviluppare il Parkinson. 

Quando la comunicazione tra intestino e cervello attraverso il nervo vago viene interrotta i segnali non passano e gli errori non si propagano da un organo all’altro. Lo ha dimostrato anche un recente studio sui topi: i ricercatori hanno iniettato nell’intestino degli animali alfa-sinucleina mal ripiegata e l’hanno ritrovata nel cervello, ma non in quello dei topi a cui era stato rimosso il nervo vago. 

Alcuni studi sulla sclerosi laterale amiotrofica hanno suggerito che il microbioma intestinale non sia coinvolto solo nell’insorgenza della malattia ma anche nella sua gravità. Secondo Eran Elinav, un immunologo del Weizmann Institute of Science di Rehovot in Israele, la differente composizione batterica dell’intestino potrebbe spiegare come mai alcune persone affette dalla malattia nurodegenerativa progrediscano più lentamente di altre. 

Gli esperimenti sui topi sembrano condurre verso questa direzione. 

Quando i ricercatori hanno ripulito l’intestino dei topi con gli antibiotici o hanno usato topi privi di microbioma dalla nascita, hanno osservato una progressione della malattia molto più rapida rispetto ai topi con un microbioma normale. Il team ha confrontato i batteri intestinali nei topi con Sla con quelli dei loro simili sani individuando diverse specie di microbi che sembravano collegate alla malattia. Dopo aver trapiantato le specie sospette, una per una, in gruppi di topi privi di batteri intestinali, gli scienziati hanno identificato due specie che peggioravano i sintomi della Sla e una che sembrava migliorarli. In questo caso il danno dall’intestino al cervello non verrebbe trasmesso attraverso il nervo vago ma tramite il sistema sanguingno: le molecole prodotte dai batteri dannosi (metaboliti) entrerebbero nel sangue e viaggerebbero attraverso l’organismo raggiungendo il cervello. 

I ricercatori hanno scoperto che somministrando vitamina B3 (metabolite dei batteri “buoni”) i sintomi dei pazienti con Sla miglioravano. Gli effetti di questo integratore sono attualmente allo studio in alcuni trial clinici. 

Nel caso dell’autismo si è ipotizzato che all’origine del disturbo del neurosviluppo ci sia un’infezione intestinale della madre durante la gravidanza. Alcuni batteri potrebbero stimolare l’attività dei linfociti T-Helper17 scatenando una risposta immunitaria che compromette il corretto sviluppo cerebrale del feto.

Batteri come cura

Alcuni ricercatori si stanno concentrando sui potenziali benefici nell’autismo dei batteri intestinali Lactobacillus reuteri. Come negli studi sul Parkinson anche in questo caso i ricercatori hanno osservato notevoli differenze nel comportamento dei topi che avevano ricevuto le integrazioni dei batteri in questione. E anche in questo caso i benefici si perdevano se il nervo vago veniva rescisso. Un gruppo di ricerca italiano sta conducendo un trial clinico per valutare gli effetti di L. reuteri sui bambini con autismo. Sono stati reclutati 80 bambini affetti dal disturbo del neurosviluppo, alcuni assumeranno l’integratore con il batterio altri un placebo per sei settimane. Alla fine verranno valutati i sintomi dei partecipanti. 

I batteri intestinali ultimamente hanno attirato l’interesse anche di chi studia l’Alzheimer, la depressione e le conseguenze dell’ictus. Sembra infatti che il microbioma intestinale possa avere un ruolo in tutte queste condizioni.  Se l’ipotesi venisse confermata sarebbe un’ottima notizia: i batteri dell’intestino si possono modificare piuttosto facilmente con l’assunzione di integratori o con il trapianto del microbiota.