Con l’avanzare dell’età la memoria tende a diventare meno affidabile. È una convinzione diffusa, quasi un luogo comune. Eppure non è una regola universale: alcune persone restano mentalmente lucide anche a cento anni, mentre altre iniziano a sperimentare difficoltà già nella mezza età. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature suggerisce che parte della spiegazione potrebbe trovarsi non nel cervello, ma nell’intestino.

La ricerca, condotta da un gruppo di scienziati dell’Arc Institute di Palo Alto, in California, indica che l’invecchiamento del tratto gastrointestinale può produrre molecole in grado di ridurre l’attività di una importante via di comunicazione tra intestino e cervello. Nei modelli animali questa alterazione si traduce in un declino cognitivo associato all’età.

Secondo gli autori, il risultato contribuisce a mettere in discussione l’idea tradizionale secondo cui il deterioramento della memoria dipenderebbe esclusivamente dall’invecchiamento del sistema nervoso centrale. Processi biologici che avvengono in altre parti del corpo, sostengono i ricercatori, possono infatti influenzare la capacità del cervello di formare ricordi.

Il ruolo dei segnali interni del corpo

Quelli che comunemente chiamiamo sensi – vista, udito, gusto, olfatto e tatto – sono definite nel loro insieme «esterocezione», cioè la capacità di percepire stimoli provenienti dall’esterno. È noto che queste funzioni tendono a ridursi con l’età. Molto meno compresa, spiegano gli scienziati, è invece la cosiddetta «interocezione»: la percezione inconscia che il cervello ha dello stato degli organi interni e che consente di regolare numerosi processi fisiologici.

Un ruolo chiave in questo sistema è svolto dal nervo vago, una lunga via nervosa che collega al cervello diversi organi, tra cui cuore, intestino, polmoni e fegato.

Nel nuovo studio i ricercatori hanno osservato che il segnale che dall’intestino raggiunge il cervello attraverso il nervo vago sembra proteggere i topi dal declino cognitivo legato all’età. Stimolando specifici neuroni sensoriali intestinali collegati al nervo vago, infatti, gli scienziati sono riusciti a ripristinare nei topi anziani prestazioni cognitive paragonabili a quelle degli animali giovani.

Uno dei risultati più significativi della ricerca è proprio l’osservazione che anche i sensi interni, come quelli che regolano il dialogo tra intestino e cervello, sembrano diminuire con l’età, in modo analogo ai sensi esterni.

L’influenza del microbioma

Un altro elemento chiave emerso dallo studio riguarda il microbioma intestinale, cioè l’insieme dei microrganismi che popolano il tratto digestivo. Con il passare degli anni la composizione di questo ecosistema cambia: mutano le specie presenti, la loro abbondanza relativa e le attività metaboliche che svolgono.

Per verificare se queste trasformazioni potessero influenzare la memoria, i ricercatori hanno trasferito il microbioma di topi anziani in animali giovani. I risultati sono stati sorprendenti: i topi giovani che avevano ricevuto un microbioma «vecchio» hanno mostrato prestazioni peggiori nei test di memoria, simili a quelle degli animali anziani.

Quando il microbioma è stato ridotto mediante trattamento con antibiotici, però, le capacità cognitive sono tornate a livelli paragonabili a quelli dei topi giovani. Ancora più significativo il fatto che i topi privi di microbioma mostrassero un rallentamento del declino cognitivo rispetto agli animali con microbiomi normalmente invecchiati.

Secondo i ricercatori, questi dati suggeriscono che alcune componenti o sottoprodotti dei microbi intestinali possano contribuire al processo di perdita di memoria, tipico dell'invecchiamento. 

Un batterio sotto osservazione

L’analisi ha portato a individuare un possibile protagonista: il batterio Parabacteroides goldsteinii. Gli scienziati sospettano che anche altri microrganismi associati all’invecchiamento possano svolgere un ruolo, ma questo batterio appare particolarmente rilevante perché produce molecole chiamate acidi grassi a catena media.

Con l’età i livelli di queste molecole tendono ad aumentare nell’intestino, in parte proprio per la maggiore presenza di batteri che le producono. Come conseguenza aumentano gli acidi grassi a catena media che attivano alcune cellule immunitarie residenti nell’intestino, inducendole a rilasciare molecole di segnalazione infiammatoria.

Una di queste, l’interleuchina uno beta, si è rivelata capace di compromettere il funzionamento dei neuroni sensoriali del nervo vago. Gli esperimenti hanno permesso ai ricercatori di seguire il percorso dell’effetto: dai microbi intestinali alle cellule immunitarie dell’intestino, quindi ai neuroni sensoriali e, attraverso il nervo vago, fino all’ippocampo, la regione del cervello dove si formano i ricordi.

Possibili strategie terapeutiche

Gli esperimenti indicano anche alcune possibili vie di intervento. Nei topi che già mostravano segni di declino cognitivo, diverse strategie hanno consentito di recuperare prestazioni simili a quelle giovanili.

La riduzione del microbioma tramite antibiotici ha migliorato la memoria, anche se gli stessi ricercatori sottolineano che una simile strategia non sarebbe sostenibile come trattamento a lungo termine. Un approccio più mirato ha utilizzato un batteriofago – cioè un virus che infetta i batteri – capace di ridurre l’attività di Parabacteroides goldsteinii. In questo modo i livelli di acidi grassi a catena media sono diminuiti e le prestazioni nei test di memoria sono migliorate.

Un’altra possibilità potrebbe consistere nel potenziare direttamente l’attività del nervo vago. Gli scienziati hanno stimolato questo circuito trattando i topi con l’ormone intestinale colecistochinina oppure con agonisti del recettore del peptide glucagone-simile uno, farmaci appartenenti alla stessa classe di medicinali utilizzati anche per il controllo del diabete e dell’obesità. In entrambi i casi i deficit di memoria associati all’età sono stati ridotti.

Secondo gli autori dello studio, questi risultati suggeriscono che ciò che viene spesso considerato semplicemente «invecchiamento del cervello» potrebbe essere influenzato, e forse in parte controllato, da processi che avvengono altrove nell’organismo e che potrebbero essere più facilmente modulati con farmaci o altri interventi terapeutici.

Le domande aperte

La ricerca è stata condotta esclusivamente su modelli animali, e resta dunque da stabilire se lo stesso meccanismo sia presente anche nell’uomo. I ricercatori stanno già lavorando a nuovi progetti per chiarire questo punto.

Alcuni indizi indiretti, tuttavia, esistono. In pazienti affetti da forme gravi di epilessia o in fase di recupero dopo un ictus, uno dei trattamenti possibili consiste nella stimolazione del nervo vago mediante dispositivi impiantati che inviano impulsi elettrici. In diversi casi i pazienti sottoposti a questa procedura hanno riferito miglioramenti delle capacità cognitive.

Gli scienziati ipotizzano inoltre che altri processi biologici – come l’infiammazione cronica o alcune infezioni – possano contribuire a un malfunzionamento del nervo vago attraverso meccanismi simili. Studi futuri dovranno chiarire se la stimolazione di questa via nervosa possa offrire benefici anche nei disturbi cognitivi associati a queste condizioni.

Un’ulteriore domanda riguarda le forme più gravi di declino cognitivo legato all’età, come le malattie neurodegenerative e le demenze. Comprendere se il dialogo tra intestino e cervello giochi un ruolo anche in questi processi potrebbe aprire, secondo i ricercatori, nuove prospettive per la prevenzione e il trattamento.