La scienza sta vivendo una vera e propria rivoluzione con la scoperta di un "senso neurobiotico", un circuito neuronale ultrarapido che permette al nostro cervello di "ascoltare" in tempo reale cosa dicono i miliardi di microbi che abitano il nostro intestino.
Scopriamo di più in questo approfondimento.
Flagellina: una svolta nello studio dell’asse intestino-cervello
Lo studio, condotto dai neurobiologi Diego Bohórquez e M. Maya Kaelberer della Duke University e pubblicato su Nature, ha messo sotto i riflettori i neuropodi, minuscole sentinelle, incastonate nel rivestimento del colon, che agiscono come dei veri e propri microfoni sensoriali.
La loro scoperta chiave? I neuropodi rilevano una proteina ancestrale prodotta dai batteri, la flagellina, e, in un lampo, sparano un segnale al cervello; il risultato è immediato: una frenata sull'appetito e un'influenza diretta sul nostro processo decisionale.
"Eravamo ossessionati dall'idea che il corpo potesse percepire i segnali microbici non solo attraverso lente reazioni infiammatorie, ma con una risposta neurale istantanea, capace di modulare il comportamento in tempo reale," spiega Bohórquez, autore senior della ricerca.
Il meccanismo è elegantemente semplice: quando mangiamo, i batteri rilasciano la proteina flagellina (che normalmente usano per nuotare); poi i neuropodi la captano grazie a un recettore specifico chiamato TLR5 (Toll-like receptor 5). Il messaggio "stop al cibo" parte da qui e viaggia lungo l'autostrada nervosa cruciale, il nervo vago, fino al cervello.
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Per dimostrarlo il team (che ha proposto l'audace concetto di un'influenza microbica diretta sul comportamento) ha somministrato flagellina direttamente nel colon di topi a digiuno.
I topi hanno drasticamente ridotto l'assunzione di cibo, ma la prova del nove è arrivata quando hanno ripetuto l'esperimento su topi privi del recettore TLR5: l'effetto è svanito completamente; quei topi hanno continuato a mangiare e hanno messo su peso, confermando che il segnale "basta così" non era arrivato a destinazione senza quel recettore chiave.
Il lavoro di Bohórquez
Bohórquez, che ha scoperto i neuropodi nel 2015, continua a ridefinire il concetto di "istinto di pancia". I suoi studi precedenti avevano già evidenziato che queste cellule sono in grado di distinguere lo zucchero dagli edulcoranti artificiali, trasmettendo l'informazione al cervello in una manciata di millisecondi. Dunque, un’intuizione che suggeriva che le nostre scelte alimentari affondano le radici nell'intestino, non solo nelle papille gustative.
Ora l'ultima ricerca sposta il focus sulla sazietà, illuminando il ruolo dei neuropodi nel regolare non solo cosa mangiamo, ma anche quanto.
Per cogliere ogni dettaglio del processo, il team ha ingegnerizzato un sistema di monitoraggio "boccone per boccone" chiamato Crunch Master che sfrutta registrazioni audio e video per tracciare con precisione l'assunzione di cibo; i dati sono stati inequivocabili: la flagellina riduce il consumo.
È cruciale notare che le dosi di questa proteina utilizzate negli esperimenti rispecchiavano i livelli normalmente presenti nell'intestino, il che implica che questo meccanismo di segnalazione intestino-cervello è probabilmente un regolatore quotidiano del nostro appetito.
Sebbene lo studio si sia concentrato sulla flagellina di un batterio patogeno noto (la Salmonella Typhimurium), il quadro è molto più sfumato, però: non tutte le flagelline sono uguali. Infatti, versioni diverse sono prodotte da batteri diversi, alcune innocue, altre parte integrante del nostro microbioma sano.
Questa complessità rende la scoperta ancora più affascinante: il sistema sensoriale intestinale precedentemente ignoto dota il cervello di un canale privilegiato per intercettare una miriade di segnali microbici e ognuno di questi segnali ha il potenziale per influenzare il nostro umore, le nostre abitudini alimentari e il modo in cui interagiamo con l'ambiente.
"È un meccanismo simile a come usiamo gli altri sensi (vista, udito, olfatto, gusto e tatto) per interpretare il mondo," concludono gli autori. "La differenza è che questo opera da una sede totalmente inattesa: il nostro intestino."
Oltre la fame: le implicazioni future
Il senso neurobiotico rappresenta una rete di comunicazione che non è solo un "contatore di calorie" microbico: i ricercatori credono che sia solo la punta dell'iceberg e che potrebbe essere la piattaforma per capire come l'intestino rilevi i microbi che influenzano non solo l'alimentazione, ma anche l'umore, e come, in un affascinante scambio a doppio senso, il cervello stesso possa plasmare il nostro microbioma.
Ovviamente è essenziale ricordare il contesto: tutti questi risultati sono stati ottenuti sui topi; quindi, nonostante l'entusiasmo, la trasposizione di un meccanismo così finemente sintonizzato all'uomo non è automatica e richiederà ulteriori studi per colmare il divario tra le due specie.
"In prospettiva, ritengo che questo lavoro sarà fondamentale per spiegare all'intera comunità scientifica in che misura i microbi influenzino il nostro comportamento," conclude Bohórquez. "Il prossimo passo logico è indagare come specifiche diete alterino il paesaggio microbico intestinale. Potrebbe essere la chiave di volta per affrontare patologie complesse come l'obesità o i disturbi psichiatrici."
Fonti:
Nature - A gut sense for a microbial pattern regulates feeding
