Il potere degli psicobiotici nella depressione e l'asse microbiota-intestino-cervello
La review di Nutrients del 2024, The Power of Psychobiotics in Depression: A Modern Approach through the Microbiota–Gut–Brain Axis. A Literature Review discute i risultati degli studi sui batteri psicobiotici. La crescente accettazione del concetto ampliato di asse MGB sottolinea l’importanza dei microrganismi per il benessere mentale, offrendo nuove strategie per gli interventi terapeutici nei disturbi depressivi.
Depressione e microbiota
La depressione è una malattia comune in tutto il mondo, e si stima che ne sia affetto il 3,8% della popolazione mondiale. Il numero di pazienti sottoposti a trattamento antidepressivo aumenta ogni anno: tuttavia, solo il 60-70% dei pazienti risponde al trattamento antidepressivo standard. Recentemente, anche gli interventi nutrizionali sono diventati oggetto di interesse per i ricercatori; i probiotici, con la loro capacità di ripristinare l’equilibrio microbico, emergono come potenziali agenti nel trattamento e nella prevenzione dei disturbi mentali.
Attualmente, si ritiene che la depressione sia alimentata da una complessa interazione di vari meccanismi molecolari, tra cui principalmente una riduzione dei neurotrasmettitori, da un asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) anormalmente stressato, da un calo dei livelli di fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), da un aumento delle risposte intestinali pro-infiammatorie e dall’interazione tra il microbiota intestinale e il cervello attraverso il nervo vago.
In particolare, il percorso regolato dall’asse MGB influenza gli esiti neurocomportamentali, influenzando i processi neuronali, endocrini e immunitari.
Depressione e disbiosi: caratteristiche generali
Secondo la letteratura, le alterazioni dell’asse MGB sono state correlate a una triade composta da problemi gastrointestinali, problemi di salute mentale e disturbi neurologici.
Un disturbo dell’equilibrio del microbiota intestinale, noto come disbiosi, può portare ad alterazioni nella composizione e nella funzione del microbioma intestinale, influenzando così la produzione di metaboliti che influenzano l’attività neuronale, l’immunità e l’infiammazione intestinale.
Tra i pazienti con depressione, si osserva un aumento della presenza del genere Bacteroides (phylum Bacteroidetes Gram-negativo) e una diminuzione dell’abbondanza dei generi Blautia, Faecalibacterium e Coprococcus (phylum Firmicutes Gram-positivo). Numerosi studi in vivo forniscono solide prove che la disbiosi può contribuire allo sviluppo della depressione; ad esempio, il trapianto di microbiota fecale da pazienti depressi in roditori sani ha indotto in questi ultimi un comportamento depressivo, suggerendo che la disbiosi microbica precede l’insorgenza della depressione e può contribuire al suo sviluppo.
Metaboliti microbici e meccanismi neurologici
Il microbiota intestinale è un’abbondante fonte di metaboliti differenziati che fungono da strumento chimico nella comunicazione tra intestino e SNC, e i loro livelli possono riflettere in parte la capacità metabolica dei microbi intestinali. Questi metaboliti includono triptofano, acido gamma-aminobutirrico (GABA), istamina, serotonina, acidi grassi a catena corta (SCFA), dopamina e acetilcolina.
L’azione multiforme dei metaboliti microbici esercita un’influenza su diversi meccanismi essenziali per il mantenimento dello stato mentale, tra cui la maturazione del sistema immunitario e neuroendocrino, la regolazione del metabolismo dei nutrienti e la facilitazione della trasformazione xenobiotica. Inoltre, i metaboliti microbici svolgono un ruolo fondamentale nel salvaguardare l’integrità della barriera intestinale, migliorando la resilienza dello strato mucoso e impedendo l’infiltrazione di agenti patogeni e tossine dannosi nel flusso sanguigno.
Sebbene l’esplorazione di questa affascinante relazione sia ancora in corso, una serie di meccanismi fondamentali sono stati chiariti, offrendo spunti sul profondo impatto del microbiota sull’omeostasi del SNC e sui disturbi neurologici.
Ruolo degli acidi grassi a catena corta (SCFA) nella depressione
Gli acidi grassi a catena corta (SCFA), tra cui butirrato, propionato e acetato, sono una tipologia di acidi grassi particolarmente abbondante nel colon prossimale a causa della fermentazione di polisaccaridi non digeribili come la fibra alimentare o l’amido resistente. Influenzano significativamente gli stati emotivi e cognitivi attraverso recettori accoppiati alle proteine G, suggerendo una connessione tra gli SCFA e i meccanismi alla base della depressione. Gli SCFA possono attraversare la barriera ematoencefalica e raggiungere il sistema nervoso centrale, consentendo indirettamente al microbiota intestinale di interagire con il cervello dell’ospite.
Studi recenti forniscono anche alcuni dettagli sulle modificazioni epigenetiche influenzate dagli SCFA, in particolare dal butirrato, che si traducono in un’alterazione dell’espressione genica nell’intestino e nel SNC. Gli SCFA possono anche essere assorbiti nel flusso sanguigno e fungere da substrato per la sintesi metaboliti, come la serotonina e il GABA. Studi recenti sottolineano il fatto che gli SCFA emergono come attori chiave implicati nelle patologie legate allo stress, in particolare nei fenotipi correlati ad ansia e depressione.
Ad esempio, un’integrazione alimentare con il ceppo probiotico Clostridium butyricum CBM588, forte produttore di butirrato, in combinazione con antidepressivi ha contribuito a una significativa riduzione dei punteggi (ad esempio, una riduzione ≥50% del punteggio totale) sulla scala di valutazione di Hamilton per la depressione (HAMD-17) in un gruppo di pazienti con diagnosi di disturbo depressivo maggiore resistente al trattamento, rispetto a un gruppo di controllo trattato con placebo.
Microbiota, sintesi di neurotrasmettitori e nervo vago
I batteri intestinali possono influenzare la produzione e la regolazione di neurotrasmettitori centrali come serotonina, dopamina, acetilcolina e GABA, influenzando la loro disponibilità a livello cerebrale. I Bacteroides, per esempio, possono produrre GABA direttamente attraverso il sistema della glutammato-decarbossilasi (GAD) come reazione protettiva allo stress acido; inoltre, è stato riportato che anche alcune specie di Bifidobacterium e Lactobacillus sono in grado di produrre GABA, migliorando il percorso inibitorio nelle reti cerebrali attraverso il nervo vago. Il GABA prodotto nell’intestino può influenzare la segnalazione GABA-ergica nel sistema nervoso enterico (SNE), influenzando la motilità intestinale.
La principale via di comunicazione neuronale che coinvolge il sistema nervoso autonomo passa attraverso il nervo vago, un condotto vitale che collega l’intestino e il SNE con il tronco encefalico. Questa via facilita la trasmissione dei segnali associati alla funzione gastrointestinale al SNC. Le fibre sensoriali del nervo vago, dotate di recettori specializzati nella mucosa intestinale, possono rilevare segnali attivati o prodotti dal microbiota. Questa via può rilevare la presenza di specifici metaboliti, sottoprodotti microbici e neurotrasmettitori provenienti dal SNE, citochine o ormoni intestinali.
Disregolazione dell’asse MGB nella depressione in risposta allo stress cronico
Lo stress altera significativamente l’omeostasi intestinale e modifica la composizione microbica intestinale. Nell’uomo è stato dimostrato che lo stress cronico aumenta la presenza di Faecalibaculum e Clostridium mentre induce una riduzione di Bifidobacterium e Lactobacillus.
In un modello murino di stress permanente, sono stati riscontrati livelli più elevati di Bifidobacterium nei topi resistenti allo stress, mentre nei topi suscettibili i livelli di Bifidobacterium erano al di sotto del limite di rilevabilità. Inoltre, il consumo orale di Bifidobacterium ha aumentato significativamente il numero di topi resistenti, mentre nell’uomo la somministrazione di ceppi specifici di Lactobacillus o Bifidobacterium ha dimostrato di ridurre i livelli di cortisolo in individui sottoposti a stress acuto o cronico.
Pertanto, la comprensione degli esatti cambiamenti tassonomici nella composizione microbica innescati dallo stress riveste una notevole rilevanza nel guidare la selezione di probiotici e prebiotici idonei. Queste conclusioni ci consentono di supporre che l’integrazione di opportuni ceppi probiotici di Bifidobacterium potrebbe prevenire l’insorgenza di depressione causata da stress negli esseri umani.
