Modifica dei batteri intestinali via dieta influenza la funzione cerebrale

29 May 2013

Ricercatori dell'UCLA hanno ora la prima prova che i batteri ingeriti negli alimenti possono influenzare le funzioni cerebrali degli esseri umani.

In un primo studio prova-di-principio su donne sane, hanno scoperto che le donne, che consumano regolarmente batteri benefici conosciuti come probiotici attraverso lo yogurt, dimostrano una alterazione della funzione cerebrale, sia in stato di riposo che in risposta a un compito di riconoscimento emozionale.

Lo studio, condotto da scienziati del Gail and Gerald Oppenheimer Family Center for Neurobiology of Stress e del Ahmanson-Lovelace Brain Mapping Center entrambi dell'UCLA, appare nel numero di Giugno della rivista Gastroenterology peer-review [=a controllo dei pari]. I ricercatori affermano che la scoperta che il cambio dell'ambiente batterico (o microbiota) nell'intestino può influenzare il cervello ha importanti implicazioni per la ricerca futura, aprendo la strada a interventi dietetici o farmacologici per migliorare la funzione del cervello.

"Molti hanno un contenitore di yogurt nel frigorifero, che possiamo mangiare per divertimento, per il calcio o perché pensiamo che potrebbe aiutare la nostra salute in altri modi", scrive la Dott.ssa Kirsten Tillisch, professore associato di medicina alla School of Medicine David Geffen dell'UCLA e autrice principale dello studio. "I nostri risultati indicano che alcuni dei contenuti dello yogurt possono realmente cambiare il modo in cui il nostro cervello risponde all'ambiente. Quando consideriamo le implicazioni di questo lavoro, i vecchi detti 'Tu sei quello che mangi' e 'sensazioni intestinali' assumono un nuovo significato".

I ricercatori sanno che il cervello invia segnali all'intestino, il motivo per cui stress ed altre emozioni possono contribuire ai sintomi gastrointestinali. Questo studio mostra quello che si sospettava, ma fino ad ora era stato dimostrato solo in studi su animali: che i segnali viaggiano pure in senso opposto. "Di volta in volta sentiamo dai pazienti che non si erano mai sentiti depressi o ansiosi fino a quando non hanno iniziato ad avere problemi con l'intestino", dice la Tillisch. "Il nostro studio mostra che la connessione intestino-cervello è una strada a doppio senso".

Il piccolo studio ha coinvolto 36 donne tra i 18 e i 55 anni. I ricercatori hanno diviso le donne in tre gruppi: un gruppo ha avuto uno yogurt specifico contenente un mix di diversi probiotici (i batteri ritenuti con un effetto positivo sull'intestino) due volte al giorno per quattro settimane, un altro gruppo ha consumato un latticino che sembrava e aveva il gusto di yogurt ma non conteneva probiotici, e un terzo gruppo non ha mangiato niente di tutto questo.

Sono state eseguite scansioni con risonanza magnetica funzionale (fMRI) prima e dopo il periodo di studio di quattro settimane, esaminando il cervello delle donne in stato di riposo e in risposta ad un compito di riconoscimento emozionale, in cui sono state mostrate una serie di immagini di persone con rabbia, o facce spaventate, da abbinare ad altri volti che mostravano le stesse emozioni. Questo compito, progettato per misurare l'impegno delle regioni cerebrali affettive e cognitive in risposta ad uno stimolo visivo, è stato scelto perché la ricerca precedente su animali aveva collegato i cambiamenti nella flora intestinale a cambiamenti nei comportamenti affettivi.

I ricercatori hanno scoperto che, rispetto alle donne che non consumavano lo yogurt probiotico, quelle che lo facevano dimostravano una diminuzione dell'attività sia nell'insula (che elabora ed integra le sensazioni interne del corpo, come quelle formate nell'intestino) che nella corteccia somatosensoriale durante il compito di reattività emozionale. Inoltre, in risposta al compito, queste donne avevano una diminuzione del coinvolgimento di una rete capillare nel cervello che comprende aree collegate a emozione, cognizione e sensorialità. Le donne negli altri due gruppi hanno mostrato una attività stabile o in aumento in questa rete.

Durante la scansione del cervello a riposo, le donne che consumavano probiotici hanno mostrato una maggiore connettività tra una regione cerebrale chiave conosciuta come grigio periacqueduttale e le aree cognitive associate della corteccia prefrontale. Le donne che non hanno mangiato alcunchè, invece, hanno mostrato una maggiore connettività del grigio periacqueduttale alle regioni collegate all'emozione e alla sensazione, mentre il gruppo che consumava il prodotto caseario non-probiotico ha mostrato risultati in mezzo.

I ricercatori sono stati sorpresi di trovare che gli effetti del cervello possono essere visti in molte aree, comprese quelle coinvolte nel processo sensoriale e non solo quelle associate all'emozione, ha detto la Tillisch. Sapere che i segnali vengono inviati dall'intestino al cervello e che possono essere modulati da un cambiamento della dieta rischia di portare ad un ampliamento della ricerca volta a trovare nuove strategie per prevenire o trattare disturbi digestivi, mentali e neurologici, ha detto il dottor Emeran Mayer, professore di medicina, fisiologia e psichiatria alla School of Medicine David Geffen alla UCLA e autore senior dello studio.

"Ci sono studi che dimostrano che ciò che mangiamo può alterare la composizione ed i prodotti della flora intestinale, e in particolare che le persone con diete a base di molti vegetali e fibre hanno una diversa composizione del microbiota (l'ambiente intestinale), rispetto alle persone con la dieta occidentale più tipica ad alto contenuto di grassi e carboidrati", dice Mayer. "Ora sappiamo che questo ha un effetto non solo sul metabolismo, ma che influisce anche sulla funzione del cervello".

I ricercatori dell'UCLA stanno cercando di individuare le particolari sostanze chimiche prodotte dai batteri intestinali che possono innescare i segnali al cervello. Essi prevedono inoltre di studiare se le persone con sintomi gastrointestinali come gonfiore, dolore addominale e movimenti intestinali alterati hanno miglioramenti nei sintomi digestivi correlati ai cambiamenti nella risposta del cervello. Nel frattempo, Mayer osserva che altri ricercatori stanno studiando i potenziali benefici di alcuni probiotici nello yogurt sui sintomi dell'umore come l'ansia. Ha detto che si potrebbero individuare anche altre strategie nutrizionali utili.

Dimostrando gli effetti cerebrali dei probiotici, lo studio solleva anche la questione se dei ripetuti cicli di antibiotici possono influenzare il cervello, come qualcuno ha ipotizzato. Gli antibiotici sono ampiamente utilizzati in unità di terapia intensiva neonatale e nelle infezioni delle vie respiratorie dei bambini, e tale soppressione del normale microbiota possono avere conseguenze a lungo termine sullo sviluppo del cervello.

Infine, poichè si capisce meglio la complessità della flora intestinale e il suo effetto sul cervello, i ricercatori possono trovare modi per manipolare il contenuto intestinale per trattare condizioni di dolore cronico o di altre malattie legate al cervello, tra cui, potenzialmente, Parkinson, Alzheimer ed autismo. Le risposte saranno più facili da trovare in un prossimo futuro, in quanto il costo calante della profilazione microbiota di una persona rende tali test di routine, ha detto Mayer.

Lo studio è stato finanziato dalla Danone Research. Mayer è stato nel comitato consultivo scientifico della società. Tre degli autori dello studio (Denis Guyonnet, Sophie Legrain-Raspaud e Beatrice Trotin) sono impiegati dalla Danone Research e sono stati coinvolti nella pianificazione e nell'esecuzione dello studio (che fornisce i prodotti) ma non hanno avuto alcun ruolo nell'analisi e interpretazione dei risultati.

Fonte: University of California, Los Angeles (UCLA), Health Sciences, via Newswise.

Riferimento: Kirsten Tillisch, Jennifer Labus, Lisa Kilpatrick, Zhiguo Jiang, Jean Stains, Bahar Ebrat, Denis Guyonnet, Sophie Legrain-Raspaud, Beatrice Trotin, Bruce Naliboff, Emeran A. Mayer. Consumption of Fermented Milk Product with Probiotic Modulates Brain Activity. Gastroenterology, 2013; DOI: 10.1053/j.gastro.2013.02.043

Pubblicato in Science Daily il 28 Maggio 2013 (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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