Intestino e cervello comunicano in modo istantaneo
Scoperto
un nuovo circuito neuronale che collega istantaneamente l’intestino al
cervello. Lo studio, su Science, apre la strada a nuovi trattamenti per la cura
dell'obesità e dei disturbi alimentari. E anche per disturbi come la
depressione
Intestino
e cervello, una strana coppia. Sembrerebbe, ma così non è: l’intestino è
difatti un secondo cervello nel corpo umano. Non solo è dotato di una fitta
rete nervosa ma le sue cellule “parlano la stessa lingua” dei neuroni, e la
usano, per esempio, per segnalare al cervello, nell’arco di alcuni minuti, la
necessità di mangiare o di bere. Ma non è tutto. Tra i due cervelli esisterebbe
una vera e propria linea rossa: un canale di comunicazione diretto e istantaneo,
per scambiare informazioni nell’arco di millisecondi. A svelarlo è uno studio
pubblicato su Science, che racconta una storia più complessa, suggerendo la
possibilità di nuovi trattamenti per i disturbi alimentari o, per esempio, la
depressione.
I
due cervelli
L’intestino
è dotato di una fitta rete nervosa e si stima che nelle pareti interne del
tratto gastrointestinale ci siano più di cento milioni di cellule nervose,
praticamente un altro cervello dentro la pancia. Sappiamo da decenni che la
comunicazione tra intestino e cervello avviene tramite mediatori chimici – gli
ormoni – che, immessi nella circolazione sanguigna, nell’arco di alcuni minuti
raggiungono il cervello. Ne è esempio la sensazione di nausea che si può
provare prima di un esame o il torpore mentale dopo un pasto abbondante.
Sappiamo anche che un intervento farmacologico sul cervello, come l’assunzione
di antidepressivi, può produrre effetti a livello intestinale con nausea e
vomito. Allo stesso tempo, diverse malattie intestinali e, in particolare la
sindrome del colon irritabile, sono associate a disturbi di ansia e
depressione.
La
linea rossa tra intestino e cervello
Secondo
lo studio condotto da Diego Bohórquez e dal suo team della Duke University
School of Medicine a Durham negli Stati Uniti la rete nervosa intestinale
avrebbe anche una connessione più diretta e rapida con il cervello. Una sorta
di linea rossa che consente all’intestino di comunicare con il cervello
nell’arco di pochi millisecondi attraverso sinapsi tra le cellule enteroendocrine
e i neuroni del nervo vago. “Questi segnali viaggiano ad una velocità maggiore
di quella degli ormoni che dall’intestino raggiungono il cervello attraverso il
flusso sanguigno”, dice Bohórquez.
Nel
2015, il gruppo di Bohórquez aveva pubblicato uno studio sulla rivista Journal
of Clinical Investigation, che individuava nelle cellule enteroendocrine delle
protrusioni simili a quelle che i neuroni usano per comunicare tra loro. Una
circostanza, questa, che suggeriva il loro coinvolgimento in qualche tipo di
circuito neurale. Le cellule sensoriali intestinali, ipotizzarono i
ricercatori, potrebbero inviare i segnali elettrici attraverso il nervo vago,
che corre dall’intestino fino alla base del cervello.
Per
testare questa ipotesi, Bohórquez e colleghi hanno iniettato nei topi un virus
della rabbia fluorescente, sfruttandone la proprietà di risalire attraverso le
connessioni nervose. Grazie alla fluorescenza del virus, hanno quindi osservato
la connessione diretta tra le cellule enteroendocrine e i neuroni vagali.
Questa
connessione è stata confermata dall’osservazione, in una co-coltura in vitro,
della formazione di connessioni sinaptiche tra neuroni e cellule intestinali.
La velocità di connessione – riporta lo studio su Science – aumentava se veniva
aggiunto D-glucosio ed era dell’ordine delle decine di millisecondi, una scala
temporale tipica della trasmissione sinaptica piuttosto che della segnalazione
ormonale.
Glutammato
mediatore del piacere
Nella
coltura in vitro, i ricercatori hanno scoperto che le cellule enteroendocrine
attivano i neuroni sensoriali vagali attraverso il rilascio di glutammato, lo
stesso neurotrasmettitore coinvolto nell’olfatto e nel gusto, usato dalle
cellule ciliate dell’orecchio interno e dai fotorecettori retinici. Infatti, bloccando
i canali ionici glutammato-dipendenti e, quindi, il rilascio di glutammato
dalle cellule sensoriali dell’intestino, le connessioni sinaptiche si
interrompevano.
Nel
cervello, il glutammato media funzioni diverse, anche quelle legate alla
sensazione di piacere. Il piacere suscitato da un pezzo di cioccolata o dal
nostro cibo preferito, dunque, potrebbe derivare dalla stimolazione immediata
di questo circuito. Il glutammato è il neurotrasmettitore più antico e
conservato nell’evoluzione, presente in tutti i sistemi nervosi primitivi degli
invertebrati più antichi e perfino nel Trichoplax, specie priva di un sistema
nervoso comparsa circa 600 milioni di anni fa. La struttura e la funzione di
questo circuito sono probabilmente simili nell’essere umano.
Un
nuovo approccio ai disturbi alimentari
“Gli
scienziati parlano di appetito in termini di minuti o ore. Qui stiamo parlando
di secondi”, spiega Bohórquez. “Questo ha profonde implicazioni per la nostra
comprensione del rapporto tra intestino e cervello e dei meccanismi
dell’appetito. Molti dei soppressori dell’appetito che sono stati sviluppati
hanno come bersaglio ormoni ad azione lenta, non sinapsi ad azione rapida. Ed è
probabilmente questo il motivo per il quale molti di loro falliscono”.
“Il
prossimo obiettivo – aggiunge il ricercatore- è quello di capire se questa
comunicazione intestino-cervello può fornire al cervello informazioni sul tipo
di nutrienti e sul valore calorico del cibo che mangiamo”. La scoperta potrebbe
portare a ricadute non da poco: nuovi trattamenti per l’obesità, disturbi
alimentari e persino nuove terapie contro la depressione.
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DI MARCO LA ROSA
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