L’influenza del microbiota intestinale nella regolazione dell’umore e della cognizione

L’influenza del microbiota intestinale nella regolazione dell’umore e della cognizione

Problemi da irritabilità, depressione, disturbi alimentari nervosi: la serotonina è un neurotrasmettitore responsabile del controllo di un importante gruppo di funzioni neuro-psichiche e la sua sintesi dipende in maniera importante da ciò che introduciamo all’interno del nostro organismo. Con questo articolo voglio parlarvi dell’influenza del triptofano della dieta in merito  ciò e all’influenza dell’asse intestino-cervello come collegamento tra i centri emozionali e cognitivi del cervello con il funzionamento periferico del tratto digestivo. Buona lettura!

Come ci ricorda la biochimica della nutrizione, il triptofano è un aminoacido essenziale presente in molti alimenti a base di proteine, come alcuni cereali integrali a spiga, i legumi della categoria rossa, le uova, le frattaglie, le carni e i latticini. Il triptofano è l’unico precursore della serotonina prodotta a livello periferico e centrale. La sintesi di serotonina si verifica nella periferia all’interno dei neuroni dell’intestino e delle cellule enterocromaffine e centralmente all’interno dei neuroni del rafe nel tronco cerebrale. Affinché ci sia la produzione di serotonina a livello centrale, il triptofano deve prima accedere al sistema nervoso centrale (SNC) attraverso la barriera emato-encefalica. Dopodiché, la serotonina modula una vasta gamma di funzioni tra cui il sonno, il controllo dell’appetito e della temperatura, dell’umore e della cognizione.

Come discutiamo sempre a proposito per la sua importanza, l’asse cervello-intestino è un sistema bidirezionale di comunicazione tra il cervello e il tratto gastrointestinale, che non solo collega il controllo delle produzioni endocrine in relazione a ciò che accade a livello gastro-intestinale, ma collega anche i centri emozionali e cognitivi del cervello con il controllo periferico e la funzione dell’intestino. La serotonina è un elemento chiave di questo asse, che agisce come un neurotrasmettitore nel sistema nervoso centrale e nel sistema nervoso enterico presente nella parete dell’intestino. Inoltre, la serotonina è prodotta da cellule endocrine e agisce come un ormone paracrino nell’intestino e come un ormone endocrino, trasportato attraverso il sangue legato alle piastrine. Il suo ruolo di ormone agisce collegando le due estremità dell’asse cervello-intestino e ha effetti sistemici come la densità ossea e il metabolismo.
Come ci ricordano ancora gli studi della fisiologia della nutrizione, la produzione di serotonina centrale rappresenta solo il 5% della sintesi totale di serotonina, con la stragrande maggioranza della serotonina prodotta nella periferia. La sintesi periferica si verifica in tessuti come l’osso, le ghiandole mammarie, il pancreas, ma l’epitelio gastrointestinale è di gran lunga la più grande fonte. Invece, le cellule enterocromaffine nell’epitelio gastrointestinale rappresentano  circa il 90% di tutta la sintesi di serotonina.

L’influenza del microbiota intestinale sul comportamento sta diventando sempre più evidente, così come l’estensione degli effetti sul metabolismo del triptofano e della serotonina. Esso, che si trova principalmente nell’intestino crasso, ma anche in tutto il tratto gastrointestinale si trovano piccoli numeri, contribuisce a funzioni come la risposta immunitaria e la regolazione degli ormoni e si sta dimostrando fondamentale per il mantenimento dell’omeostasi e della salute. Esiste una regolazione del triptofano e della serotonina nell’intestino da parte del microbiota residente e studi recenti mostrano che la corretta composizione del microbiota intestinale modula positivamente  i livelli di triptofano e serotonina e modifica il comportamento centrale di ordine superiore.
Cosa ci fa capire questo? Che non solo è importante variare ed equilibrare la nostra alimentazione per assicurare il corretto introito di nutrienti, tra cui il triptofano, come in questo caso, andando a prediligere proteine di qualità come ho elencato di sopra, ma è importante anche salvaguardare la salute del microbiota intestinale, evitando di esporsi ai fattori che generano infiammazione, che alterano la composizione microbica, quali l’ipocloridria, lo stress, il sistema immunitario debole, l’uso eccessivo di antibiotici, le infiammazioni intestinali ed autoimmuni.

Il controllo centrale del dolore è una componente importante  soprattutto in patologie quali la fibromialgia, l’artrite reumatoide, la sindrome dell’intestino irritabile, e la serotonina ha dimostrato di svolgere un ruolo fondamentale. Come delineato dallo studio che ho riportato, in soggetti sani presi in sperimentazione, una dolorosa distensione del palloncino al retto ha comportato un aumento dell’attività cerebrale come dimostrato dalla risonanza magnetica funzionale. Quando questi stimoli sono stati ripetuti durante la deplezione acuta del triptofano, c’è stata una maggiore risposta nell’amigdala, nelle aree di eccitazione emotiva e nelle reti afferenti omeostatiche. C’è stata anche una diminuzione dell’inibizione a feedback negativo dell’amigdala, con conseguenze negative sull’umore e sul sistema cognitivo.

Quindi, dalla modulazione dei livelli di triptofano si è compreso il ruolo della serotonina centrale nell’umore e nella cognizione. La bassa serotonina contribuisce ad abbassare lo stato dell’umore. Inoltre, la serotonina impoverita causa disabilità cognitive, con rapporti che includono deficit nel ragionamento verbale, episodico e nella memoria di lavoro, mentre al contrario la supplementazione di triptofano ha effetti positivi sull’attenzione e sulla memoria. Un’altra cosa che mi preme evidenziare è che l’elaborazione emotiva, la modificazione della memoria, che sta alla base dell’emozione, è inibita nei soggetti con la depressione, oppure, nei soggetti che vanno incontro a carenza del triptofano, può innescarsi la genesi della sintomatologia della depressione .

Dott. Francesco Garritano

Fonti bibliografiche:

Jenkins TA et al. Influence of Tryptophan and Serotonin on Mood and Cognition with a Possible Role of the Gut-Brain Axis. Nutrients. 2016 Jan 20;8(1). pii: E56.

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