Come la serotonina e un antidepressivo influenzano la flora intestinale

3d illustration. Model of dopamine molecule, Hormone of Happiness.

La serotonina può avere un effetto importante sul microbiota intestinale.

Un nuovo studio sui topi condotto dai biologi dell’UCLA suggerisce che la serotonina e i farmaci che prendono di mira la serotonina, come gli antidepressivi, possano avere un effetto importante sul microbiota intestinale.

La serotonina, un neurotrasmettitore, o messaggero chimico che invia messaggi tra le cellule, svolge molte funzioni nel corpo umano, gioca un ruolo importante nel controllo delle emozioni e della felicità. Si stima che il 90% della serotonina del corpo sia prodotta nell’intestino, dove influenza l’immunità intestinale.

Turicibacter sanguinis

Il team in questione ha identificato un batterio intestinale specifico in grado di rilevare e trasportare la serotonina nelle cellule batteriche. Quando ai topi è stato somministrato un famoso antidepressivo, la fluoxetina, i biologi hanno scoperto che questo riduceva il trasporto della serotonina nelle loro cellule. Questo batterio, di cui si sa poco, si chiama Turicibacter sanguinis.

Alcuni lavori hanno dimostrato che i batteri intestinali aiutano l’intestino a produrre serotonina. In questo studio, si è puntato a scoprire perché i batteri avrebbero tale ruolo. La ricerca è stata condotta da Hsiao, assistente professore UCLA di biologia e fisiologia integrativa, e di microbiologia, immunologia e genetica molecolare presso l’UCLA College; e delle malattie digestive nella David Geffen School of Medicine dell’UCLA.

Nel 2015 Hsiao e il suo gruppo di ricerca hanno riportato sulla rivista Cell che nei topi, un gruppo di batteri, costituito principalmente da Turicibacter sanguinis e Clostridia, produceva molecole che segnalano alle cellule intestinali di aumentare la produzione di serotonina. Quando il team di Hsiao ha allevato topi privi di batteri, mancava più del 50% della loro serotonina intestinale. I ricercatori hanno quindi aggiunto il “mix” di batteri e la loro serotonina è aumentata a un livello normale.

Perché i batteri svolgono questo ruolo?

Questo studio ha indotto il team a chiedersi perché i batteri segnalino alle nostre cellule intestinali di produrre serotonina. Inoltre ci si è posti il dubbio se i microbi usino la serotonina e, in caso affermativo, per cosa?

Il nuovo studio dimostra…

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno aggiunto la serotonina all’acqua potabile di alcuni topi e ne hanno allevati altri con una mutazione (creata alterando uno specifico gene trasportatore della serotonina) che ha aumentato i livelli di serotonina nelle loro viscere. Dopo aver studiato il microbiota dei topi, i ricercatori hanno scoperto che i batteri Turicibacter e Clostridia aumentavano significativamente quando c’era più serotonina nell’intestino.

Si tirano le somme

Se questi batteri aumentano in presenza di serotonina, si è pensato che gli stessi avessero alcuni meccanismi cellulari per rilevare la serotonina. Insieme alla coautrice dello studio Lucy Forrest e al suo team del National Institutes of Health’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke, i ricercatori hanno trovato una proteina in più specie di Turicibacter che ha una certa somiglianza strutturale con una proteina che trasporta la serotonina nei mammiferi. Quando hanno coltivato Turicibacter sanguinis in laboratorio, hanno scoperto che il batterio è capace di trasportare la serotonina nella cellula.

Aggiungiamo anche l’antidepressivo

In un altro esperimento, i ricercatori hanno aggiunto l’antidepressivo fluoxetina, che normalmente blocca il trasportatore di serotonina nei mammiferi, in una provetta contenente Turicibacter sanguinis. Effettivamente il batterio in questione ha dimostrato di trasportare significativamente meno serotonina.

Figura 1 – Aggiungendo l’antidepressivo fluoxetina, che normalmente blocca il trasportatore di serotonina nei mammiferi, in una provetta contenente Turicibacter sanguinis, il batterio trasportava significativamente meno serotonina.

I risultati

L’esposizione del Turicibacter sanguinis alla serotonina o alla fluoxetina ha influenzato la capacità del batterio di prosperare nel tratto gastrointestinale. In presenza di serotonina, il batterio è cresciuto a livelli elevati nei topi, ma quando esposto alla fluoxetina, il batterio è cresciuto a livelli bassi.

Quindi alcuni batteri intestinali possono rispondere alla serotonina e ai farmaci che influenzano la serotonina, come gli antidepressivi. Questa è una forma unica di comunicazione tra i batteri e le nostre stesse cellule attraverso molecole tradizionalmente riconosciute come neurotrasmettitori.

Idee per il futuro

Le interazioni microbiche con gli antidepressivi hanno conseguenze per la salute e le malattie?

Ecco aperta una nuova sfida che vede protagonisti i batteri come “interazioni farmacologiche” reali che potrebbero svelare molto di alcune malattie. Si punta molto su questo tipo di ricerca al fine di scoprire una chiave importante della salute dell’uomo.

Ailce Marcantonio

Fonte: Thomas C. Fung, Helen E. Vuong, Cristopher D. G. Luna, Geoffrey N. Pronovost, Antoniya A. Aleksandrova, Noah G. Riley, Anastasia Vavilina, Julianne McGinn, Tomiko Rendon, Lucy R. Forrest & Elaine Y. Hsiao.“Intestinal serotonin and fluoxetine exposure modulate bacterial colonization in the gut”. Nature Microbiology doi:10.1038/s41564-019-0540-4

Commenta per primo

Rispondi