Microbiota intestinale e stress: un rapporto tutto da scoprire

Ciao a tutti, sono Nicola Lopizzo, dottorando al secondo anno del corso in Scienze Farmacologiche Biomolecolari, Sperimentali e Cliniche, e svolgo la mia attività di ricerca dividendomi tra l’IRCCS Fatebenefratelli S. Giovanni di Dio di Brescia e il DiSFeB dell’Università degli Studi di Milano. Il mio progetto di ricerca è volto allo studio del ruolo del microbiota intestinale nei meccanismi di vulnerabilità e resilienza allo stress con un approccio sia preclinico che clinico, rispecchiando appunto le due realtà in cui lavoro, università ed ospedale psichiatrico.

Prima di tutto vorrei fare un piccolo passo indietro per introdurvi come siamo arrivati a questo studio. Da diversi anni lavoro e collaboro con il Fatebenefratelli di Brescia e la nostra attenzione si è man mano focalizzata sullo studio dei meccanismi correlati ad eventi stressanti nelle prime fasi di vita. Lavorare presso un’istituzione ospedaliera, ci ha permesso di avere a disposizione dati e campioni biologici periferici di soggetti adulti affetti da patologie psichiatriche, caratterizzati per la presenza di traumi infantili.

Queste esperienze avverse possono essere di varia natura e gravità, passando dagli abusi fisici a quelli psicologici a quelli sessuali. Gli eventi fortemente stressanti possono provocare nei soggetti esposti diverse conseguenze dal punto di vista non solo psicologico e fisico, ma anche dal punto di vista fisiologico e biologico. I primi anni di vita sono infatti caratterizzati da una intensa plasticità neuronale, risultando particolarmente sensibili agli effetti degli eventi traumatici. L’esposizione a stress durante l’iniziale sviluppo neurologico può influenzare negativamente questo processo, portando ad un aumento del rischio di sviluppare disturbi psichiatrici nel corso della vita. Queste patologie multifattoriali infatti oltre alla componente genetica, sono fortemente influenzate dalla componente ambientale.

È importante sottolineare come non tutte le persone che hanno vissuto eventi traumatici durante l’infanzia manifestano disturbi psichiatrici in età adulta, poiché parte di essi è in grado di sviluppare strategie di adattamento/reazione allo stress, un fenomeno definito come resilienza. Risulta quindi chiaro come sia fondamentale lo studio e l’identificazione di questi meccanismi di resilienza e di vulnerabilità allo stress, perché potrebbe contribuire all’identificazione di nuovi bersagli terapeutici.

In quest’ottica il microbiota intestinale si è rivelato come un inatteso potenziale regolatore della risposta allo stress, salendo alla ribalta mediatica negli ultimi anni. La flora intestinale è composta da miliardi di microrganismi tra cui batteri, funghi, virus e batteriofagi e normalmente instaura una relazione simbiotica con il suo ospite umano. Infatti, i microrganismi intestinali ricevono nutrimento e protezione dal loro ospite, in cambio il nostro organismo ottiene preziosi metaboliti, come vitamine e prodotti da fibre non digerite.

Tuttavia, la loro variabilità influenza fortemente la fisiologia dell’ospite. Infatti, la diversa composizione del microbiota intestinale è stata associata a numerose patologie, tra cui malattie infiammatorie intestinali, allergie, patologie respiratorie, patologie reumatiche e disturbi psichiatrici. Diversi studi basati su animali Germ-Free, ossia animali cresciuti in ambiente sterile a cui viene completamente eliminato il microbiota intestinale, hanno ad esempio confermato come la presenza di batteri nell’intestino sia cruciale per un corretto sviluppo del cervello, sottolineando l’esistenza e l’importanza di una comunicazione continua tra cervello e intestino.

Questi due organi dialogano attraverso un’asse bidirezionale e dinamica, infatti i batteri intestinali possono influenzare il cervello, andando ad alterare la produzione di neurotrasmettitori, oppure modificando lo stato infiammatorio centrale e periferico ed i livelli delle citochine circolanti e di diversi metaboliti, come gli acidi grassi a catena corta.  Inoltre, studi recenti hanno dimostrato la presenza di una diversa composizione del microbiota intestinale nei pazienti con condizioni psichiatriche, rispetto a soggetti di controllo. Alcuni studi preliminari hanno suggerito che l’esposizione a stress nei primi anni di vita possa indurre delle sensibili differenze a livello di composizione del microbiota intestinale che persistono durante il corso della vita.

Alla luce di tutto questo, il progetto che stiamo portando avanti, intende indagare più a fondo il ruolo dell’asse intestino-cervello nel mediare gli effetti di lunga durata degli eventi stressanti durante le prime fasi di vita sulla vulnerabilità o resilienza allo stress. L’idea che stiamo sviluppando è quella di combinare i dati di composizione del microbiota intestinale in un modello di stress prenatale con quelli di una coorte clinica di soggetti affetti da disturbi psichiatrici e caratterizzati per la presenza di eventi traumatici durante l’infanzia.

Il modello verrà studiato con diversi test comportamentali per valutare la vulnerabilità allo stress mentre le strategie di adattamento verranno studiate con questionari dedicati nella coorte clinica. La speranza è quella di trovare dati che permettano di correlare il punto di vista preclinico e clinico con una specifica composizione del microbiota intestinale e con i meccanismi di vulnerabilità o resilienza allo stress, di modo da produrre informazioni utili per possibili trattamenti ad esempio con probiotici o prebiotici mirati all’arricchimento della popolazione batterica intestinale.

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