Un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) ha scoperto che i microrganismi che vivono nell’intestino possono alterare il processo di invecchiamento. La scoperta potrebbe portare allo sviluppo di trattamenti a base alimentare per rallentare questo processo.
Tutti gli organismi viventi, compresi gli esseri umani, coesistono con una miriade di specie microbiche che vivono in e su di essi e le ricerche condotte negli ultimi 20 anni hanno stabilito il loro ruolo importante nella nutrizione, fisiologia, metabolismo e comportamento.
Usando i topi, il team guidato dal Professor Sven Pettersson della NTU Lee Kong Chian School of Medicine, ha trapiantato microbi intestinali da vecchi topi (24 mesi) in topi giovani e senza germi (6 settimane). Dopo otto settimane, i giovani topi avevano aumentato la crescita intestinale e la produzione di neuroni nel cervello nel processo noto come neurogenesi.
Il team ha dimostrato che l’aumento della neurogenesi era dovuto ad un arricchimento di microbi intestinali che producono uno specifico acido grasso a catena corta, chiamato butirrato.
Il butirrato viene prodotto attraverso la fermentazione microbica delle fibre alimentari nel tratto intestinale inferiore e stimola la produzione di un ormone a lunga durata chiamato FGF21, che svolge un ruolo importante nella regolazione dell’energia e del metabolismo del corpo.
Con l’avanzare dell’età, la produzione di butirrato si riduce.
I ricercatori hanno quindi dimostrato che somministrare butirrato da solo ai giovani topi senza germi ha avuto gli stessi effetti della neurogenesi negli adulti.
Lo studio è stato pubblicato su Science Translational Medicine il 13 novembre 2019 ed è stato intrapreso da ricercatori di Singapore, Regno Unito e Australia.
“Abbiamo scoperto che i microbi raccolti da un vecchio topo hanno la capacità di supportare la crescita neurale in un topo più giovane. Questa è un’osservazione sorprendente e molto interessante, soprattutto perché possiamo imitare l’effetto neurostimolante usando solo il butirrato. Questi risultati ci porteranno ad esplorare se il butirrato potrebbe supportare la riparazione e la ricostruzione in situazioni come ictus, danno spinale e attenuare l’invecchiamento accelerato e il declino cognitivo “, ha detto la Professoressa Sven Pettersson del NTU Lee Kong Chian School of Medicine.
Come i microbi intestinali influenzano il sistema digestivo
Il team ha anche esplorato gli effetti dei trapianti di microbi intestinali dai topi vecchi ai giovani sulle funzioni dell’apparato digerente.
Con l’età, la vitalità delle piccole cellule intestinali si riduce e questo è associato alla ridotta produzione di muco che rende le cellule intestinali più vulnerabili ai danni e alla morte cellulare.Tuttavia, l’aggiunta di butirrato aiuta a regolare meglio la funzione della barriera intestinale e riduce il rischio di infiammazione.
Il team ha scoperto che i topi che hanno ricevuto microbi da un vecchio donatore, hanno guadagnato aumenti di lunghezza dei villi intestinali – la parete dell’intestino tenue. Inoltre, sia l’intestino tenue che il colon erano più lunghi nei vecchi topi rispetto ai giovani topi privi di germi.
La scoperta mostra che i microbi intestinali possono compensare e sostenere un corpo che invecchia attraverso la stimolazione positiva. Ciò indica un nuovo potenziale metodo per affrontare gli effetti negativi dell’invecchiamento imitando l’arricchimento e l’attivazione del butirrato.
“Siamo in grado di concepire futuri studi sull’uomo in cui testeremo la capacità dei prodotti alimentari con butirrato di sostenere l’invecchiamento sano e la neurogenesi negli adulti”, ha affermato il Prof. Pettersson. “A Singapore, con la sua forte cultura alimentare, esplorare l’uso del cibo per “guarire” noi stessi sarebbe un passo successivo intrigante e i risultati potrebbero essere importanti nella ricerca per sostenere un invecchiamento sano”.
Vedi anche, Scoperta nuova causa di invecchiamento cellulare.
Il leader del gruppo, il Dott. Dario Riccardo Valenzano, dell’Istituto Max Planck per la biologia dell’invecchiamento in Germania, che non è stato coinvolto nello studio, ha affermato che la scoperta è una pietra miliare nella ricerca sul microbioma.
“Questi risultati sono entusiasmanti e sollevano molte nuove domande sia per la biologia dell’invecchiamento che per la ricerca sul microbioma, incluso se vi sia un’acquisizione attiva di microbi che producono butirrato durante la vita dei topi e se l’invecchiamento estremo porta alla perdita di questa fondamentale comunità microbica, che potrebbe eventualmente essere responsabile di disbiosi e disfunzioni legate all’età “, ha aggiunto il ricercatore.
Il Professor Brian Kennedy, Direttore del Center for Healthy Aging dell’Università Nazionale di Singapore, che ha fornito una visione indipendente, ha dichiarato: “È interessante che il microbioma di un animale anziano possa promuovere fenotipi giovanili in un giovane ricevente. Ciò suggerisce che il il microbiota con l’invecchiamento è stato modificato per compensare l’accumulo di deficit dell’ospite e porta alla questione se il microbioma di un animale giovane avrebbe effetti maggiori o minori su un giovane ospite. I risultati avanzano la nostra comprensione della relazione tra il il microbioma e il suo ospite durante l’invecchiamento e gettano le basi per lo sviluppo di interventi correlati al microbioma per promuovere la longevità sana “.
Lo studio si basa sui precedenti studi del Prof Pettersson su come il trapianto di microbi intestinali da topi sani può ripristinare la crescita muscolare e il funzionamento in topi privi di germi con atrofia muscolare, che è la perdita della massa muscolare scheletrica.
