Cervello, intestino, microbiota: un legame a vita

Cervello, intestino, microbiota: un legame che dura tutta la vita

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Il  microbiota,  in  tutti  i  suoi  aspetti  e  sistemi  dell’organismo  in  cui  è  operante,  è  stato il compagno costante nella vita degli esseri viventi nel corso dell’evoluzione, permettendo, molto probabilmente, l’evoluzione stessa.

Redazione - Scienza e Conoscenza - 31/10/2021

Tratto dal libro Cervello-Intestino, un legame indissolubile - di Stefano Manera

Il microbiota intestinale rimane il nostro fedele compagno per tutta la vita, dalla nascita alla morte. Esso inizia a formarsi proprio quando ognuno di noi è ancora nel ventre materno; è lì che si forma il primo nucleo colonizzatore di  quello  che  diventerà  il  microbiota  adulto  che  sarà  in  grado  di  condizionare  lo  stato della nostra salute, così come della nostra malattia. Ma non solo.

Esso sarà in grado di condizionare anche l’invecchiamento e i processi che la medicina moderna definisce col termine di aging. Proprio  in  tale  ottica,  questo  ricco  ecosistema  non  è  statico,  ma  piuttosto  è  in  uno stato costante di flusso, in continuo divenire. In ogni individuo, il microbiota presenta  piccole  variazioni  giornaliere  o  stagionali  della  sua  composizione  che  dipendono da molteplici fattori, ma queste fluttuazioni diventano più evidenti quando  osserviamo  la  vita  di  un  individuo  nella  sua  interezza.

Nella  prima  infanzia  e  nella  vecchiaia,  il  microbiota  è  piuttosto  diverso  dal  tipico  microbiota  intestinale  adulto.  In  questi  due  periodi  della  vita,  che  sono  infatti  molto  delicati  e  presentano caratteristiche proprie, il microbiota non solo è molto reattivo alle influenze esterne (compresi eventuali trattamenti farmacologici), ma è anche molto influente per quanto riguarda lo stato di salute generale dell’individuo.

È risaputo che le neuroscienze  identificano  la  prima  infanzia  come  un  periodo  estremamente  delicato  nell’evoluzione cognitiva del soggetto: è un momento temporale in cui il cervello è più sensibile e vulnerabile agli stimoli ambientali, ed è in questo periodo che si forma il linguaggio e prende corpo la capacità cognitiva. È stato ipotizzato che questi periodi così sensibili della vita, coincidenti con una maggior delicatezza del microbiota intestinale, corrispondano a periodi sensibili per lo sviluppo o per il declino di altri sistemi corporei, come ad esempio il sistema immunitario, il sistema ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), l’asse cervello-intestino e il sistema neuropsichico in generale.

Nella prima infanzia, inoltre, il microbiota intestinale gioca un ruolo decisivo per il corretto sviluppo del sistema immunitario del bambino e tutto questo si rifletterà inevitabilmente nel quadro più generale della salute e della malattia del soggetto adulto. Ogni azione terapeutica eseguita su un bambino, compresi gli interventi medici, farmacologici  e  nutrizionali,  è  in  grado  di  condizionare  in  maniera  estremamente  precisa lo sviluppo psicofisico successivo di ogni persona.

LE PRIME FASI DELLA VITA

Sappiamo  quando  inizia  la  colonizzazione  dell’intestino  da  parte  dei  nostri  amici  batteri? Effettivamente no e c’è più di qualche controversia a riguardo. Studi recenti che riportano l’esistenza di un microbiota placentare e una conseguente colonizzazione già durante la vita intrauterina del feto sono smentiti da altri studi  che  suggeriscono  che  questi  risultati  sono  influenzati  dalla  contaminazione,  dato che la placenta e l’utero si ritiene siano sterili. La  colonizzazione  intrauterina  tuttavia  non  sembrerebbe  avere  un  effetto  così  importante sulla composizione del microbiota postnatale rispetto alla fondamentale colonizzazione che avviene durante la nascita.

Questo tuttavia non è un dettaglio di poco conto quando parliamo dell’impatto del trasferimento prenatale di microrganismi dalla madre al bambino, anche in basso numero. La fisiologia della gravidanza ci insegna che i tessuti materni aumentano la loro permeabilità.  Non  è  un  mistero  che  le  donne  che  aspettano  un  figlio  riferiscano  aumento  ponderale  e  spesso  lamentino  gonfiore  e  ritenzione  idrica.

La  Natura  in  quel periodo decide che la donna debba essere il “deposito” energetico del bambino che si sta formando e che debba potergli così trasferire parte delle sue informazioni, batteri compresi. Il passaggio (fondamentale e ancora poco compreso) può avvenire solo se i tessuti diventano permeabili. La sperimentazione su animali ha constatato ad esempio che lo stato germ-free durante la gravidanza ha effetti drammatici sullo sviluppo della prole nei roditori.

In questo caso sono evidenti gli effetti sulla permeabilità della barriera emato-encefa-lica, con un aumento della stessa e una bassa espressione della proteina a giunzione stretta chiamata occludina; questi effetti perduravano anche dopo la nascita e nell’età adulta.

È  importante  sottolineare  che  questo  studio  ha  identificato  che  l’integrità  della  barriera  emato-encefalica  potrebbe  essere  ripristinata  attraverso  la  ricolonizzazione  postnatale  del  microbiota,  definendo  quindi  un  preciso  ruolo  causale  del  microbiota  nello  sviluppo  della  barriera  emato-encefalica  stessa.

Questo  aspetto  potrebbe essere di enorme importanza soprattutto nella correlazione tra disbiosi e patogenesi dei disturbi del neurosviluppo. In questo senso, i fattori materni prenatali implicati nell’insorgenza o nel mantenimento della disbiosi sono molti (ad esempio dieta, obesità, attivazione del sistema immunitario, stress) e sono tutti noti per alterare il corretto sviluppo neuropsichico della prole sia nei nei roditori che negli esseri umani.

È difficile dare una definizione rigorosa di quello che potrebbe essere un microbiota sano durante i primi anni di vita. Tuttavia, è noto che esso tende a svilupparsi intorno  a  specie  che  colonizzano  precocemente  l’intestino  costituendone  il  primo  nucleo e modellandone la composizione a lungo termine. Subito dopo la nascita, il microbiota è tipicamente costituito da Enterobacteriaceae, Bifidobacteriaceae e Clostridiaceae; man mano che il bambino cresce, si assiste a un incremento dei batteri anaerobi  obbligati  con  un  aumento  della  biodiversità  complessiva,  raggiungendo  livelli simili a quelli degli adulti verso il primo anno di vita, periodo che coincide con lo svezzamento e il passaggio all’assunzione di cibi solidi.

La differenziazione del microbiota  aumenta  fino  ai  tre  anni  circa  di  età.  Lo  svezzamento e questo rapido sviluppo del microbiota si  sono  dimostrati  fondamentali  per  la  protezione  contro la genesi di patologie  autoimmuni  nei  topi.  Tuttavia,   anche   dopo   lo   svezzamento, il microbiota continua  a  cambiare,  ma  la   sua   composizione   nei   bambini  sani  (misurato  a  7-12  anni  di  età)  rimane  significativamente diversa da quello dell’adulto.

[...continua la lettura sul libro Cervello-Intestino un legame indissolubile - di Stefano Manera]

Cervello Intestino: un Legame Indissolubile — Libro >> https://bit.ly/3jSt4Jq  

Il ruolo del microbiota intestinale nelle nostre relazioni fisiche, mentali e psicoemozionali

Stefano Manera

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La rivoluzione del microbiota

La rivoluzione del microbiota

Medicina Non Convenzionale

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Una scoperta relativamente recente sta dando vita a una vera e propria rivoluzione in medicina: scopriamo quanto sono importanti i microrganismi che proliferano nel nostro intestino e perché non possiamo più pensarli solo come dei cattivi compagni da debellare ad ogni costo

Fiamma Ferraro - 23/07/2019

È ancora poco nota al pubblico l’importanza del microbiota (complesso delle cellule microbiche nel nostro organismo, il cui numero è notevolmente superiore a quello delle cellule umane) e del microbioma (complesso dei geni di queste cellule microbiche, geni il cui numero è stimato come di circa 100 volte superiore rispetto ai 23.000 geni umani), ed anche la scienza medica ha iniziato a rendersene conto meno di 20 anni fa.

Si sperava che con lʼidentificazione del genoma umano, portata a termine con orgoglio nel 2003, e con lʼidentificazione di vari geni responsabili di specifiche malattie, sarebbe stato possibile trovare rapidamente il modo per prevenire o guarire queste malattie. Sembra tuttavia che, anche se sono stati conseguiti dei notevoli successi, i risultati siano finora stati inferiori a quelli sperati. Forse perché, come osserva Asher Mullard su «Nature News», nel cercare di rispondere alla domanda: “chi sono io? non si è arrivati a pensare che forse occorrerebbe invece chiedersi “chi siamo noi?”.

La maggior parte del nostro DNA è di origine batterica

La gran parte del DNA nei nostri corpi è batterico e quindi siamo maggiormente rappresentati, da una prospettiva genetica, dal DNA dei nostri batteri. La ricerca si è pertanto orientata, dopo il completamento dellʼidentificazione del genoma umano, verso lʼidentificazione delle sequenze genetiche dei microrganismi ospitati dall’organismo umano.

Uno di questi ambiziosi progetti, “The Human microbiome project” è stato lanciato, con grandi mezzi, dal National Health Institute negli Stati Uniti, e finalmente sembra che gli scienziati, nell’ultimo quindicennio, abbiano iniziato a interessarsi non più solamente allo studio dei geni prettamente umani ma anche allo studio e identificazione dei geni delle varie specie di microrganismi ospitati nellʼorganismo umano, e cioè allo studio del “microbioma”.

Anche lʼUnione Europea da parte sua si è mossa in questa direzione e la Commissione ha lanciato unʼiniziativa quadriennale, dal nome di “Metagenomica del tratto intestinale umano” (MetaHIT).

Questa nuova scienza del microbioma è stata definita da alcuni come una “rivoluzione della medicina”, paragonabile a quella di Pasteur, e anzi ancora ben più importante. Tra l’altro anche ai tempi di Pasteur la “scienza” dell’epoca aveva a lungo avuto un atteggiamento di rifiuto verso lʼipotesi dellʼesistenza di microbi quali responsabili delle varie malattie e problemi di sa­lute che affliggono lʼuomo. Sono passati circa 200 anni dal momento in cui gli strumenti dellʼepoca avevano consentito per la prima volta di osservare i primi microbi a quello in cui, a seguito degli studi di Pasteur, Koch e altri, la scienza non ha più potuto negare lʼevidenza della responsabilità dei batteri in molte malattie.

Microbi: la maggior parte sono buoni

Pasteur e i successivi scienziati fino a poco tempo fa avevano peraltro identificato solo dei microbi nocivi, e solo recentemente è emerso il fatto che i microbi nocivi costituiscono solo una piccola parte dei microrganismi contenuti in un organismo umano (il microbiota di una persona in buona salute contiene l’80% di microbi che promuovono la salute e solo il 20% di microbi che possono essere nocivi ma che, in un organismo sano, vengono in genere tenuti a bada dall’80% dei microbi benefici).

Con questo complesso enorme di cellule microbiche che ospitiamo ci troviamo pertanto, per la maggior parte del tempo, fortunatamente in una situazione di pacifica convivenza e reciproco sostegno, poiché la stragrande maggioranza di questi microrganismi esercita un effetto benefico sul nostro organismo ed è anzi essenziale per la nostra vita. Si è in effetti ancora oggi ben lontani dal rendersi conto dell’importanza dell’infinità di organismi che ospitiamo nell’intestino e non solo, e delle funzioni vitali che essi svolgono, non solo per la digestione e nutrizione ma per la salute di tutto l’organismo umano. Siamo pertanto un “superorganismo” composto dalle nostre cellule e geni umani e, per una parte notevolmente maggiore, dalle cellule e geni dei microrganismi che ospitiamo.

È questa convivenza simbiotica e di reciproco sostegno ed aiuto a renderci appunto dei “superorganismi”.

Dato l’enorme numero di specie di microbi benefici, di cui è per ora stata identificata solo una piccola parte (se ne scoprono continuamente di nuovi) appare evidente come la “rivoluzione del microbioma/microbiota” sia in effetti molto più importante di quella dei tempi di Pasteur. Ciò nonostante, ancora oggi, quando si parla di “microbi” si continua a pensare solo a quelli che provocano malattie, e non a quelli benefici ed il termine “batteri” o “microbi” viene ancora in genere associato, nella pubblica percezione, a qualcosa di negativo per la nostra salute. Sta tuttavia sempre più rapidamente emergendo il ruolo benefico e vitale che viene svolto per noi dal complesso dei microbi che ospitiamo.

Approfondisci su:

Scienza e Conoscenza n. 69 - Luglio/Settembre 2019 - Rivista >> http://bit.ly/2LzQgg5

Nuove scienze, Medicina Integrata

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Carboidrati resistenti alla digestione e microbiota

Carboidrati resistenti alla digestione e microbiota

Cosa sono i carboidrati resistenti alla digestione e cosa c'entrano con il microbiota?

Medicina Non Convenzionale    

Le fibre insolubili in acqua non sono digeribili dal nostro intestino, ma possono essere fermentate dal microbiota intestinale e ne costituiscono infatti il principale carburant: ce ne parla la biologa nutrizionista Simone Grazioli Schagerl

Redazione Scienza e Conoscenza - 11/07/2019

Le recenti evidenze scientifiche mostrano come alla base di una buona salute ci sia un intestino in salute. Quella che abbiamo sempre chiamato flora batterica ora ha un nuovo nome: il microbiota intestinale, ovvero l'insieme dei microrganismi che vive nel nostro intestino.

Il microbiota deve essere vario ed equilibrato nella sua composizione per coadiuvare al meglio la funzione immunitaria: come fare perché ciò accada? Quali stili di vita - soprattutto a tavola - dobbiamo adottare per nutrire al meglio il nostro microbiota? Cosa dobbiamo dargli da mangiare?

"I carboidrati resistenti alla digestione - ci spiega Simone Grazioli Schagerl, biologa nutrizionista laureata all'Università di Vienna - sono le fibre indigeribili dall’apparato digerente umano. Questi residui alimentari sono invece fermentabili dal microbiota intestinale e rappresentano il loro principale combustibile.

Si tratta perlopiù delle fibre insolubili in acqua: le cellulose e le emi-cellulose dei vegetali (ad esempio la crusca del grano, la parte fibrosa delle verdure, dei semi, dei frutti e dei legumi, ecc.), e delle fibre solubili vegetali (come le pectine e le mucillagini contenuti in avena, frutta, legumi, semi, ecc.).

In generale i vegetali contengono entrambi tipi di fibra, ma in una composizione particolare: le pesche e i broccoli, ad esempio, possiedono entrambi tipi di fibra in parti quasi uguali, i fagioli borlotto sono più ricchi in fibra solubile, i fagioli rossi più ricchi in fibra insolubile.

L'importante è mangiare molti vegetali variandoli. Studi recenti suggeriscono che un regime alimentare ricco in vegetali è in grado di stimolare l’attività delle specie benefiche presenti nel microbiota intestinale, ma l'assunzione di fibra dovrebbe essere a livelli superiori alle attuali raccomandazioni dietetiche ed arrivare fino a 25-30 g al giorno".

I Nostri Amici Batteri - La Medicina del Futuro — Libro

Guarisci naturalmente con la terapia del Microbioma

Anne Katharina Zschocke

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Siamo al 90% fatti di microbi: il microbiota

Siamo al 90% fatti di microbi: scopriamo che cos'e' il microbiota

di Roberto Robba - 21/11/2016

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Siamo al 90% fatti di microbi: scopriamo che cos'è il microbiota

Eh sì, tenetevi forte! In base al numero di cellule, siamo al 90% composti da microbi e solo per il 10% da cellule umane, con buona pace dei maniaci dell’igiene a tutti i costi. Uno dei campi di ricerca più interessante di questo nuovo millennio, è proprio capire come si comporta questo 90% di microrganismi e come interagisce col restante 10 % delle nostre cellule.

Che cos'è il microbiota

Col termine microbiota infatti si intende la popolazione di batteri, funghi, virus e protisti che convivono con noi. Questa popolazione multivariegata e multistrutturata, è dotata di una propria autonomia anche se è in diretta e costante interazione con il nostro cervello. Ma mentre un tempo si pensava che fosse il cervello “nervoso” ad avere gerarchicamente il comando sul Microbiota, oggi non si è più sicuri di questo, tanto che l’appellativo di “primo cervello” è conteso tra queste due entità.

Già nel 1994, un incredibile esperimento della Oxford University aveva messo in luce come i ratti, che normalmente stanno molto lontani dai gatti, loro predatori naturali, modificavano completamente il loro comportamento quando venivano infettati dal Toxoplasma Gondii, agente della Toxoplasmosi. Questo protista ha come obiettivo quello di raggiungere il gatto, nel cui intestino riesce a riprodursi. Tutti gli altri animali, uomo compreso, sono ospiti intermedi. Quando il Toxoplasma è all’interno dei ratti, questi vanno a soggiornare dove è presente l’urina del gatto, portando i roditori ad un comportamento chiaramente suicida. Può un microrganismo cambiare così tanto il comportamento dell’ospite?

La risposta ce la da un altro studio canadese del 2011, che ha analizzato due ceppi di topi, uno con comportamento estroverso e l’altro timido. Portando via completamente il microbiota intestinale da entrambi e scambiandolo, il comportamento si invertiva. Gli estroversi diventavano introversi e viceversa.

Dal microbiota al microbioma

Questo porta a farsi tante domande, visto anche il fatto che questi microrganismi esistono da molto tempo prima degli esseri umani. Una di queste è: “Ma chi siamo noi veramente?” Tanto più che è ormai acquisito che il microbiota scambia in continuazione parti di materiale genetico, i cosiddetti trasposoni, con le nostre cellule. Fatto questo che ci costringe anche a rivedere il concetto di “patrimonio genetico”, che non va più considerato come quello presente esclusivamente all’interno delle nostre cellule, bensì come la somma di questo più quello del microbiota, detto microbioma.

Dei ricercatori americani hanno coniato quindi un nuovo termine per definire l’essere umano: noi saremmo degli “Olonti”, da Holos inteso come complesso di più parti. Praticamente dei Licheni, cioè esseri composti dall’unione di più organismi in simbiosi.

Una simbiosi molto stretta secondo la ricercatrice Margulis, che afferma che i mitocondri delle nostre cellule erano originariamente dei batteri arcaici che in virtù della loro capacità di utilizzare l’ossigeno sono stati cooptati dalle cellule più grandi.

I batteri sono già nel liquido amniotico

E non è tutto. Si è sempre pensato che durante la gravidanza l’ambiente amniotico fosse sterile e che il bambino venisse in contatto con i primi ceppi di microrganismi durante il passaggio nel canale vaginale. Recenti studi dimostrano invece che il bambino comincia a formare il suo microbiota già all’interno dell’amnios, e che questo origina dal microbiota orale della madre. Tutto ciò è molto interessante, perché fa capire come fisiologicamente, in determinate situazioni, i batteri possano spostarsi nel nostro corpo senza che il sistema immunitario intervenga. Il che dimostra che esiste un “accordo” col cervello per far sì che questo avvenga. Una visione integrata completamente nuova del rapporto tra noi e questi microrganismi.

Tale microbiota orale, che interviene in patologie quali carie, parodontiti, faringiti etc., agisce quindi anch’esso sotto l’influenza del cervello. Ma di questo parleremo in un prossimo articolo…

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Batteri: metabolismo e genetica. Protozoi, funghi, virus, viroidi e prioni. La flora microbica umana. Lotta antimicrobica

Cristina Praglia

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