ORMONE DEL BUONUMORE E INTESTINO: CHE LEGAME HANNO?

La serotonina è nota anche come “ormone del buonumore”, buonumore che in questo periodo storico è sempre più ricercato e raro.

Di seguito riporto un excursus di chi produce la serotonina a livello del nostro intestino, delle applicazioni benefiche dei batteri sulla produzione di serotonina e delle implicazioni della serotonina nell’asse microbiota–intestino–cervello.

Le prove crescenti evidenziano che i microrganismi che popolano il nostro intestino comunicano in modo dinamico con l’ospite (Chi è l’ospite? Noi esseri umani), infatti influenzano molti processi fisiologici che sono evidenti sia nello stato di salute che patologico.

Una molecola di segnalazione chiave in tutto il corpo è la serotonina (5-idrossitriptamina; 5-HT), che agisce nel tratto gastrointestinale per regolare numerose funzioni intestinali tra cui la motilità e la secrezione intestinale. Il microbiota intestinale può modulare i sistemi della serotonina sia direttamente che indirettamente.

Le azioni dirette dei microbi intestinali alterano l’espressione dei geni chiave correlati a serotonina per promuovere la biosintesi di serotonina.

Indirettamente, il microbiota intestinale produce numerosi metaboliti microbici, le cui azioni possono influenzare i sistemi serotoninergici dell’ospite in vari modi.

Vediamo quali sono le attuali conoscenze sui meccanismi mediante i quali i batteri intestinali agiscono per regolare le funzioni intestinali mediate da serotonina, nonché le implicazioni della serotonina nell’asse microbiota-intestino-cervello.

 

LA SEROTONINA NELL’ INTESTINO

La serotonina è una molecola di segnalazione importante in tutto il corpo. La principale fonte di serotonina proviene dalle cellule enterocromaffine nell’epitelio del tratto gastrointestinale che la sintetizzano a partire dal triptofano (è un aminoacido presente in molte proteine di origine animale e vegetale).

Nell’intestino, il rilasciato di serotonina (dalle cellule enterocromaffine in risposta a stimoli chimici e meccanici) attiva molti riflessi gastrointestinali segnalando attraverso una varietà di recettori situati sulle fibre nervose.

La serotonina può avviare il riflesso peristaltico, una componente della motilità propulsiva. Il recettore della serotonina situato sui neuroni afferenti vagali può provocare varie risposte riflesse tra cui secrezione pancreatica, contrazione della cistifellea e inibizione dello svuotamento gastrico quando viene rilasciata come parte della normale risposta digestiva, nonché nausea e vomito quando rilasciata a concentrazioni più elevate in condizioni patologiche.

Numerosi approcci per il trattamento dei disturbi gastrointestinali clinici prendono di mira il sistema serotoninergico enterico per promuovere una sana funzione intestinale.

 

MECCANISMI DIRETTI

Il ruolo della serotonina nella regolazione della funzione gastrointestinale è ben documentato.

Più recentemente, studi hanno fornito ulteriore forza verso l’idea che il microbiota può regolare i livelli di serotonina derivati ​​​​dall’intestino.

Nel complesso, è ora generalmente accettato che il microbiota intestinale svolga un ruolo chiave nella regolazione del sistema serotoninergico principalmente alterando l’espressione dei geni correlati alla serotonina. In particolare, il microbiota intestinale influenza la trascrizione di Tph1, promuovendo così la biosintesi della serotonina.

L’evidenza se specifici batteri commensali trovati nell’intestino umano sintetizzano serotonina in concentrazioni fisiologicamente rilevanti rimane poco chiara.

Tuttavia, questa sintesi di serotonina può avvenire attraverso mezzi indiretti e indipendenti dal triptofano. Ma finora non sono stati identificati batteri commensali umani che sintetizzano serotonina.

 

MECCANISMI INDIRETTI

Gli approfondimenti sulla relazione ospite-microbiota dimostrano ulteriormente che i batteri intestinali producono attivamente metaboliti microbici in grado di avere un impatto sull’ospite (cioè su noi esseri umani che ospitiamo questi microrganismi). Prove emergenti suggeriscono che questi metaboliti sono aspetti chiave della comunicazione tra il microbiota e l’ospite per regolare la funzione fisiologica negli stati di salute e di malattia. Nel contesto del sistema enterico serotinergico, i metaboliti microbici possono stimolare la biosintesi e il rilascio di serotonina, portando ad alterazioni delle funzioni intestinali.

Quali sono, secondo studi, le principali categorie di metaboliti microbici e come influenzano la serotonina derivata dall’intestino?

-ACIDI GRASSI A CATENA CORTA

Gli acidi grassi a catena corta sono metaboliti microbici che svolgono un ruolo importante nella stimolazione della biosintesi intestinale della serotonina.

-TRIPTOFANO

Il triptofano è un aminoacido essenziale, quindi non può essere sintetizzato de novo e quindi deve essere fornito attraverso l’ingestione di cibo.

Il microbiota intestinale svolge un ruolo attivo nella disponibilità di triptofano, sebbene i meccanismi e le implicazioni funzionali di ciò non sono ancora chiari.

È noto che alcuni batteri possiedono le capacità enzimatiche di metabolizzare/trasformare il triptofano.

-ACIDI BILIARI/ACIDI BILIARI SECONDARI

Gli acidi biliari (BA) derivano ​dal colesterolo e sono fondamentali per i processi digestivi e di assorbimento.

I batteri intestinali svolgono un ruolo attivo nella biotrasformazione degli acidi biliari primari nel colon produrre gli acidi biliari secondari cioè l’acido desossicolico (DCA) e l’acido litocolico (LCA).

Gli acidi biliari secondari sono metaboliti microbici che possono avere un impatto sul sistema serotoninergico intestinale.  Nel loro insieme, è evidente che alterazioni regolate microbicamente negli acidi biliari secondari possono influenzare la biodisponibilità della serotonina e di conseguenza indurre cambiamenti nella funzione intestinale.

 

IMPLICAZIONI DELLA SEROTONINA NELL’ASSE MICROBIOTA–INTESTINO–CERVELLO

L’asse intestino-cervello si riferisce alla linea bidirezionale di comunicazione tra l’intestino e il cervello attraverso mezzi neurali, immunitari ed endocrini.

Il cervello comunica con il tratto gastrointestinale in modo dall’alto verso il basso principalmente attraverso vie efferenti parallele che hanno origine nell’ipotalamo, nell’amigdala e nelle regioni corticali. Tali vie includono le componenti simpatiche e parasimpatiche del sistema nervoso autonomo, l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) e le vie monoaminergiche discendenti.

Gli effetti simpatici sull’intestino sono inibitori e agiscono per rallentare il transito e la secrezione intestinale.

Gli effetti parasimpatici, al contrario, agiscono in modo eccitatorio per stimolare la motilità, la secrezione e il rilascio di molecole di segnalazione chiave come serotonina, gastrina e somatostatina.

L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene coordina le risposte adattive allo stress e regola la digestione e il metabolismo.

L’intestino comunica con il cervello principalmente attraverso mezzi neurali ed endocrini. Il nervo vago agisce come un condotto bidirezionale per le informazioni che passano tra il tratto gastrointestinale e il cervello.

Inoltre, peptidi e neuropeptidi intestinali, rilasciati in risposta a stimoli luminali, possono agire in maniera paracrina per attivare recettori localizzati su afferenze vagali adiacenti.

 

CONCLUSIONE

Le interazioni dinamiche tra l’ospite (cioè noi esseri umani) e il microbiota intestinale sono alla base di molti processi fisiologici.

La serotonina agisce nel tratto gastrointestinale per regolare numerose funzioni intestinali tra cui la motilità e la secrezione intestinale. Il microbiota intestinale può modulare i sistemi della serotonina sia direttamente che indirettamente.

 

Quindi mantenere in eubiosi il nostro microbiota intestinale potrebbe contribuire anche ad avere un buonumore.

 

Dott. Francesco Garritano

 

Fonte bibliografica:

Theresa B. Legan et al. Direct and indirect mechanisms by which the gut microbiota influence host serotonin systems. 05 March 2022.