L'Essere Umano è un'Opera Collettiva

Partiamo da un dato: solo una piccola parte delle cellule presenti nel nostro organismo è umana, il 70-90% è costituito da cellule batteriche o fungine.

Se poi consideriamo il materiale genetico presente nel nostro organismo scopriamo che solo un 1% è di origine umana mentre il 99% proviene dai microragnismi che convivono con noi.

Microbioma e microbiota: che cosa sono e perché sono così importante per noi?

Nel nostro organismo vivono con noi numerosissime colonie di organismi quali batteri, virus e funghi. L’insieme di questi organismi è definito microbiota. A volte questo termine è usato in maniere interscambiabile con il termine microbioma (che però sta ad indicare l’insieme del materiale genetico di questi organismi).

La maggior parte di questi organismi risiede nel nostro intestino, ma sulla pelle e nel cavo orale. Per numerosità di microrganismi e impatto sulle diverse funzioni del nostro corpo, il microbiota intestinale gioca un ruolo centrale per la nostra salute, partecipa a una serie di funzioni importantissime per il nostro organismo, tra le quali ad esempio la regolazione delle funzioni cerebrali e del metabolismo.

In che modo il microbiota intestinale influenza la nostra salute?

Come abbiamo visto il microbiota intestinale è costituto da numerosissime colonie  batteriche, si calcola che l’intestino umano contenga più di 1 Kg di batteri. Ciò che è realmente importante per la nostra salute è il numero e il tipo di batteri di cui è costituito. Ci sono infatti alcuni tipi di batteri che sono “amici” della nostra salute in quanto promuovono la risposta immunitaria, riducono l’infiammazione e prevengono l’insorgenza di molte patologie, e altri che svolgono invece il ruolo opposto.

Di un ecosistema, si dice che è in “salute” quando sono presenti più specie diverse in equilibrio fra loro; anche il microbiota è di fatto un ecosistema che popola il nostro intestino e anche in questo caso si parla di biodiversità: maggiore è la biodiversità e maggiore è l’effetto protettivo che il microbiota svolge (eubiosi), una minore biodiversità (disbiosi) può al contrario favorire l’insorgenza di numerose patologie, non solo intestinali ma anche immunologiche, metaboliche, oncologiche e neuropsichiatriche.

Come interagiscono il microbiota intestinale e il nostro cervello?

La ricerca indaga da decadi l’interazione fra intestino e cervello, ma è solo recentemente che è stato individuato un ruolo del microbiota intestinale in tale comunicazione.

Numerose evidenze negli ultimi anni hanno mostrato che i batteri nel nostro intestino sono in grado di modulare la risposta allo stress, l’ansia, il tono dell’umore, alcune funzioni cognitive, l’appetito e lo stato infiammatorio del nostro organismo.

Sappiamo che microbiota e cervello comunicano tra loro e si influenzano reciprocamente. I più recenti studi ci dicono che i batteri e gli organismi intestinali possono influenzare l’attività cerebrale sia direttamente, attraverso alcune sostanze da loro prodotte (acidi grassi a catena corta, citochine e neurotrasmettitori), sia indirettamente, attraverso i loro effetti sul sistema immunitario.

In modo analogo, il cervello può influenzare il microbiota, sia tramite segnali prodotti dal sistema immunitario sia tramite il rilascio di ormoni che agiscono direttamente sul microbiota (ad esempio gli ormoni dello stress influenzano microbiota e la barriera intestinale).

Quali sono le patologie neuropsichiatriche correlate ad alterazioni del microbiota intestinale?

Gli studi mostrano la presenza di alterazioni del microbiota intestinale in diverse patologie neuropsichiatriche come la depressione, l’ansia, il disturbo ossessivo-compulsivo ma anche l’autismo e la malattia di Parkinson.

Quindi modificare la composizione del microbiota intestinale può aiutare a curare queste patologie?

Sì, tanto che è stato coniato il termine di psicobiotici per indicare quei probiotici che, se assunti in adeguate quantità sono in grado di promuovere la salute mentale.

Sono sempre più numerosi gli studi che mostrano come la somministrazione di specifiche colonie batteriche sia in grado di migliorare il decorso di alcune patologie grazie al lavoro di equipe che svolge il microbiota con il sistema immunitario e il cervello. Ad esempio alcuni batteri come il Lactobacillus Helveticus e il Bifidobacterium Longum hanno mostrato un’attività ansiolitica e antidepressiva sia in studi su animali che sull’uomo. Possiamo inoltre modificare la composizione del nostro micronbiota intestinale assumendo dei prebiotici ovvero delle sostanze che non siamo in grado di assorbire (generalmente sono dei polisaccaridi) e che nel nostro intestino vanno a nutrire i “batteri buoni” favorendone la crescita producendo come effetto finale la riduzione dello stress.

Che cosa determina la composizione del microbiota?

I fattori che determinano la composizione del nostro microbiota sono numerosi: alcuni di questi non sono modificabili (fattori genetici, l’età, l’essere nati a termine di gravidanza o pretermine con parto naturale o taglio cesareo, l’essere stati allattati al seno o meno) ma tra i principali determinanti della composizione del microbiota troviamo la dieta e lo stile di vita.

La dieta caratteristica dei paesi occidentali (ricca di grassi animali, di cibi lavorati e povera di fibre) e uno stile di vita sedentario sono associati allo sviluppo di obesità e patologie metaboliche. Oggi sappiamo che uno degli elementi alla base di questa associazione è proprio l’alterazione del microbiota intestinale. La dieta tipica dei paesi occidentali favorisce lo sviluppo di microrganismi che promuovono l’infiammazione. Al contrario gli alimenti ricchi di fibre rappresentano il denominatore comune delle diete associate ad un basso rischio di patologie metaboliche e infiammatorie.

Allo stesso modo l’esercizio fisico svolto regolarmente e il seguire dei ritmi regolari (sonno e orario dei pasti) favorisce lo sviluppo di batteri che contrastano l’infiammazione. Il ritmo che contrasta l’incremento ponderale e l’infiammazione è caratterizzata da almeno 7 ore di sonno fra le 22:00 e le 6:00 e dall’assunzione di cibo in un arco temporale di 12 ore o meno (ad es. fra le 8:00 e le 20:00) con un conseguente periodo di digiuno di circa 12 ore (fra le 20:00 e le 8:00). Tale periodo di digiuno promuove lo sviluppo di una flora microbica protettiva e contrasta l’infiammazione.

Per concludere

Ormai da anni diciamo che l’intestino è il secondo cervello ma le conclusioni a cui arriviamo grazie ai recenti studi sul microbiota intestinali sono sorprendenti: abbiamo visto che l’intestino di un adulto contiene oltre 1 kg di batteri, essenzialmente lo stesso peso del cervello umano e possiamo affermare che la complessità biochimica e genomica del microbiota intestinale supera quella del cervello. Abbiamo inoltre visto come il microbiota intestinale vada ad influenzare numerose funzioni cerebrali e per tale motivo  si candida a diventare il target del trattamento di numerose patologie neuropsichiatriche.

Bibliografia

– Cryan JF and G Clarck. Gut Microbiome and Behavior. International Review of Neurobiology (Book), Academic Press in Elsevier, 2016.

– Dinan TG , Cryan JF.  The Microbiome-Gut-Brain Axis in Health and Disease. Gastroenterol Clin North Am. 2017 Mar;46(1):77-89.

– Hsieh MC, Tsai WH, Jheng YP, Su SL, Wang SY, Lin CC, Chen YH, Chang WW. The beneficial effects of Lactobacillus reuteri ADR-1 or ADR-3 consumption on type 2 diabetes mellitus: a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial. Sci Rep. 2018 Nov 14;8(1):16791.

– Mayer EA, Knight R, Mazmanian SK, Cryan JF, Tillisch K.J. Gut microbes and the brain: paradigm shift in neuroscience. Neurosci. 2014 Nov 12;34(46):15490-6.

– 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.

– Szentirmai É, Millican NS, Massie AR, Kapás L. Butyrate, a metabolite of intestinal bacteria, enhances sleep. Sci Rep. 2019 May 7;9(1):7035.

– Thaiss CA, Levy M, Korem T, Dohnalová L, Shapiro H et al. Microbiota Diurnal Rhythmicity Programs Host Transcriptome Oscillations. Cell. 2016 Dec 1;167(6):1495-1510.e12.

– Thaiss CA, Zmora N, Levy M, Elinav E. The microbiome and innate immunity. Nature. 2016 Jul 7;535(7610):65-74.

– Zinöcker MK, Lindseth IA. The Western Diet-Microbiome-Host Interaction and Its Role in Metabolic Disease. Nutrients. 2018 Mar 17;10(3):365-