(Malattie gastrointestinali-Immagine: neuroni enterici e cellule gliali nel plesso mienterico del colon in un animale dopo ricolonizzazione microbica naturale dell’intestino dopo trattamento antibiotico. Credito: Laurie Wallace, laboratorio Sharkey).
Il microbiota intestinale svolge un ruolo importante nella regolazione della fisiologia gastrointestinale (GI) in parte attraverso le interazioni con il sistema nervoso enterico (ENS). Alterazioni nel microbioma intestinale si verificano frequentemente insieme a disturbi nel controllo neurale enterico in condizioni fisiopatologiche. Tuttavia, i meccanismi attraverso i quali il microbiota regola la funzione gastrointestinale e la struttura del SNE non sono completamente compresi.
Utilizzando un modello murino di deplezione batterica indotta da antibiotici (Abx), i ricercatori hanno cercato di determinare i meccanismi molecolari della regolazione microbica della funzione intestinale e l’integrità dell’ENS. La ricostituzione spontanea del microbiota impoverito di Abx è stata utilizzata per valutare la plasticità della struttura e della funzione del tratto gastrointestinale e dell’ENS.
I ricercatori dell’Università di Calgary che studiano l’intestino – “il tubo interno della vita” – hanno scoperto per la prima volta fattori specifici nel suo funzionamento che in futuro potrebbero aiutare a migliorare il trattamento per i pazienti che affrontano danni all’intestino o malattie gastrointestinali.
I risultati dello studio condotto da ricercatori dello Snyder Institute for Chronic Diseases migliorano immediatamente la comprensione dei fattori che aiutano a regolare il sistema nervoso enterico, il sistema di nervi che controlla il tratto gastrointestinale. I ricercatori possono ora esplorare nuovi modi per trattare i disturbi gastrointestinali utilizzando approcci basati su queste nuove scoperte, anche se la transizione al trattamento è probabilmente lontana anni.
I risultati dello studio potrebbero avere un impatto sui trattamenti futuri per malattie e disturbi gastrointestinali come la sindrome dell’intestino irritabile, la malattia infiammatoria intestinale e la stitichezza a transito lento, tra gli altri.
“Abbiamo scoperto fattori microbici che aiutano a regolare la funzione e l’integrità strutturale del sistema nervoso enterico”, afferma il Dott. Keith Sharkey, Ph.D., Professore presso il Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia della Cumming School of Medicine ch è anche membro dello Snyder Institute e dell’Hotchkiss Brain Institute. Sharkey è un autore senior dello studio e ha fatto la scoperta con un gruppo di ricerca dell’UCalgary e dell’Università del Colorado.
“Queste e altre malattie gastrointestinali con evidenti cambiamenti nel controllo neurale enterico sono tutte difficili da trattare. I nostri risultati potrebbero avere un impatto sugli approcci al loro trattamento”, afferma Sharkey. “Sii consapevole, tuttavia, che c’è un grande salto dai topi agli uomini. In altre parole, tradurre i nostri risultati sarà importante e i nostri risultati sono solo al punto di partenza di questo viaggio”.
Lo studio ha esaminato gli effetti dell’esaurimento e del ripristino del microbioma in modelli animali utilizzando approcci che causano cambiamenti strutturali e funzionali nell’intestino. I ricercatori hanno scoperto che mentre l’esaurimento del microbioma ha causato una perdita di neuroni, il recupero naturale del microbioma ha ripristinato la funzione intestinale e ha promosso la crescita di nuovi neuroni.
“I risultati del nostro lavoro forniscono indizi sui meccanismi che controllano la ‘plasticità’ o la capacità del sistema nervoso intestinale di essere riparato se subisce danni“, afferma Sharkey.
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Lo studio, intitolato “Intestinal Microbiota Shapes Gut Physiology and Regulates Enteric Neurons and Glia“, è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Microbiome.
Il Dr. Fernando Vicentini, Ph.D., primo autore dello studio, afferma: “L’aspetto più impegnativo della ricerca sui ruoli fisiologici sconosciuti del microbiota intestinale consiste nell’identificare specifiche molecole di origine microbica che possono influenzare l’ospite, in quanto vi è una miriade di molecole con il potenziale per farlo“. Aggiunge che dopo molte discussioni e sessioni di brainstorming, il team di ricerca è stato in grado di ipotizzare e dimostrare un legame per due diverse molecole batteriche coinvolte nella regolazione dell’integrità neuronale.
Spiegano gli autori:
“I nostri risultati dimostrano un ruolo del microbiota intestinale nella regolazione della struttura e della funzione del tratto gastrointestinale in modo indipendente dal sesso. Inoltre, il microbiota è essenziale per il mantenimento dell’integrità del SNE, regolando la sopravvivenza neuronale enterica e promuovendo la neurogenesi. Determinanti molecolari del microbiota, LPS e SCFA, regolano la sopravvivenza neuronale enterica, mentre SCFA stimola anche la neurogenesi. I nostri dati rivelano nuove intuizioni sul ruolo del microbiota intestinale che potrebbero portare a sviluppi terapeutici per il trattamento delle neuropatie enteriche”.
Per il Dottor Simon Hirota, Ph.D., co-autore senior dello studio, oltre al brivido della scoperta, questa ricerca è stata entusiasmante in quanto gli ha permesso di collaborare con un grande team di persone che hanno contribuito con le competenze complementari necessarie per testare queste nuove ipotesi.
La ricerca è stata finanziata in parte dal Canadian Institutes of Health Research, l’agenzia di finanziamento federale canadese per la ricerca sanitaria.
I prossimi passi per Sharkey e il team di ricerca includono l’esplorazione di altri potenziali fattori microbici e il loro ruolo nel controllo neurale dell’intestino.
C’è una crescente consapevolezza tra il pubblico attraverso le discussioni sui social media, su Internet e anche attraverso la promozione di prodotti come gli yogurt che contengono probiotici, che il microbioma intestinale svolge un ruolo vitale nella salute e nella malattia”, afferma Sharkey. “Queste conversazioni si stanno facendo strada negli studi dei medici. Man mano che la nostra comprensione aumenta riguardo al ruolo che il microbioma intestinale svolge nella salute dell’intestino, penso che alla fine avremo nuovi modi per diagnosticare e trattare le malattie gastrointestinali a livello individuale”.
Fonte:Microbiome
