Gli psicobiotici modulano la connessione intestino-cervello

Cosa sono gli psicobiotici?

Alcuni studiosi, nel 2013, hanno coniato il termine psicobiotici per definire una nuova classe di probiotici capaci di produrre delle sostanze che possono influenzare la connessione intestino-cervello, migliorare l’umore, diminuire l’ansia e la depressione ed apportare molti altri benefici.

Psicobiotica

La psicobiotica è una disciplina recente che studia gli effetti del microbioma intestinale sulla mente, in particolare sulle funzioni cognitive e sull’umore.

Secondo una revisione sistematica degli articoli pubblicati sull’argomento, sui topi sono stati ottenuti risultati interessanti, mentre la ricerca sugli esseri umani è ancora un territorio in buona parte inesplorato.

Fino a qualche anno fa era difficile immaginare che modificando i batteri intestinali, si potesse gestire meglio lo stress, condizionare l’umore, o anche curare stati quali ansia o depressione.

Lo stato dell’arte sulla psicobiotica

Al momento ci sono moltissime ricerche scientifiche pubblicate da vari ricercatori in tutto il mondo che riguardano la connessione intestino-cervello e che stanno dimostrando proprio questo.

Oggi sappiamo che è possibile modulare i batteri intestinali in modo da influenzare positivamente l’umore e la connessione intestino-cervello.

Uno dei principali modi è quello di assumere gli psicobiotici, organismi vivi che, se ingeriti in quantità adeguate, producono un beneficio per la salute nei soggetti affetti da malattie psichiatriche modulando la connessione intestino-cervello.

Chi soffre di stress cronico, depressione, o di ansia ha il potenziale per beneficiare di questa classe di probiotici.

L’asse intestino-cervello

Il secondo cervello è un’idea apparsa per la prima volta nel 1999, in un libro del Dottor Michael Gershon, scritto per diffondere le sue ricerche sulla rete neuronale presente nell’intestino. Il Dott. Gershon è considerato il padre di una nuova branca della medicina conosciuta come la neuro-gastro-enterologia. Potete trovare il suo libro qui di seguito:

Nell’intestino, tra la tonaca mucosa e quella muscolare, si trova una rete neuronale molto attiva formata da circa 100 milioni di neuroni identici a quelli cerebrali.

Questi neuroni forniscono molecole, i neurotrasmettitori, ed alcuni ormoni necessari per il corretto funzionamento del nostro organismo, ma anche del cervello, come la serotonina e la dopamina, che possono arrivare anche al cervello superiore.

Attualmente si sta studiando se e in che modo il sistema nervoso enterico, quello presente nell’intestino, intervenga sull’equilibrio emotivo, la stabilità psicologica, la conformazione dei parametri mentali e sulla qualità della vita degli esseri umani.

La connessione intestino-cervello è bidirezionale

La connessione tra intestino e cervello rappresenta una delle conquiste di una nuova disciplina quale la gastro-neuro-endocrinologia.
Figura 1 – La connessione intestino-cervello

L’apparato digerente può trasmettere diverse sensazioni al sistema nervoso, come nausea, fame o dolore, e quest’ultimo a sua volta può influenzarne la funzionalità come accade, per esempio, in situazioni di stress che portano dispepsia o sindrome del colon irritabile (IBS).

Questa comunicazione avviene attraverso segnali nervosi, immunologici e anche ormonali

In questo ultimo caso si tratta della produzione da parte di particolari cellule della parete intestinale, le cellule enteroendocrine, di peptidi che il corpo umano usa come messaggeri tra intestino e cervello. Le cellule enteroendocrine rilasciano peptidi quando entrano in contatto con il cibo e sono influenzate, nella loro produzione, dal microbiota, che è coinvolto nel processo di digestione.

I peptidi che agiscono su ansia e depressione sono diversi quali i neuropeptidi Y, il GLP-1, le colecistochinine (CCK), l’ossitocina, la grelina ed il fattore di rilascio della corticotropina.

Azione degli psicobiotici sul cervello

I batteri intestinali producono sostanze che agiscono sul cervello attraversando la mucosa intestinale e percorrendo poi diverse vie:

  • sanguigna;
  • immunitaria;
  • nervosa.

La comprensione dei meccanismi attraverso i quali il microbiota intestinale influenza il nostro comportamento rappresenta una grande sfida per il futuro.

I batteri intestinali sono ricettivi ai messaggi inviati dal cervello sotto forma di neurotrasmettitori, ma possono anche influenzare l’attività cerebrale attraverso la produzione di sostanze che andranno ad agire sui nostri comportamenti, sul livello d’ansia e di stress e, più in generale, sul nostro benessere.

L’esperimento del Dr. Mark Lyte

Il Dr. Mark Lyte, direttore del Texas Tech University Health Sciences Center, in Abilene negli USA, ha trasferito i microbi presenti nelle feci di una scimmia nell’intestino di un’altra scimmia appena nata in modo che il destinatario avesse una serie completamente nuova di microbi.

Come previsto, il nuovo assetto di microbi ha cambiato lo sviluppo neurologico della scimmia. Lo studio riflette le recenti scoperte che ansia, depressione e diversi disturbi pediatrici, tra cui l’autismo e l’iperattività, sono stati collegati a disturbi gastrointestinali.

I batteri possono agire in diversi modi sui nostri neuroni. In primis agiscono sul nervo vago, che è molto importante poiché connette tutti i cervelli.

Sembra ormai ampiamente dimostrato che l’infiammazione è all’origine di quasi tutte le attuali patologie, comprese quelle mentali. La reazione infiammatoria provocata dall’immissione in circolo di sostanze tossiche determinerebbe uno stato di infiammazione generale, e perciò anche un’infiammazione cerebrale in grado di alterare il funzionamento mentale.

Il neurologo americano David Perlmutter, nel suo libro “Brain Maker”, spiega come il grado di perturbazione cognitiva sia associato al livello di infiammazione cerebrale, e descrive con precisione il legame esistente tra la flora batterica, la porosità intestinale, l’infiammazione e la nostra salute mentale.

Inoltre, in parallelo, i batteri intestinali “buoni” possono aiutare a riparare la mucosa intestinale e a regolare le infiammazioni, riducendo la produzione delle molecole pro-infiammatorie che danneggiano il cervello, sia stimolando la produzione di ormoni e neurotrasmettitori del nostro sistema endocrino, sia producendo metaboliti propri. Nel complesso, tutte queste azioni influiscono sul nostro cervello.

Coordinazione microbica

Inoltre, queste azioni sono molto ben coordinate, perché i batteri possono comunicare sia tra di loro sia con il resto del nostro organismo. Si tratta di un complesso sistema di coordinazione. Per esempio, se “sono affamati” o se hanno bisogno di amminoacidi, sono capaci di inviare un messaggio al nostro cervello per indurci a ricercare le sostanze nutritive proteiche di cui loro hanno bisogno.

Se invece hanno bisogno di glucosio, possono indurci a mangiare più carboidrati. Pertanto, il nostro cibo è anche il loro alimento. Tale coordinazione va ben oltre gli stimoli della fame: se i batteri non sono ben equilibrati, possono generarci situazioni di ansia e stress.

Batteri che “alterano la mente

Ed è vero anche il contrario: sappiamo infatti che un microbiota in buona salute può aiutarci a migliorare il nostro stato d’animo ed il nostro equilibrio emotivo.

Per fare un esempio: in uno studio realizzato su animali appena nati, è stato osservato che, se venivano lasciati privi di batteri intestinali, il corpo cresceva, ma il loro cervello non si sviluppava.

Per questo motivo i probiotici, insieme ad un nutrimento adeguato sono di grande aiuto in caso di problemi di sviluppo cerebrale o di disturbi dell’attenzione o del comportamento.

Uno dei modi per cui questi probiotici “alterano la mente” è attraverso la loro capacità di produrre vari composti biologicamente attivi, come i neurotrasmettitori.

Oggi sappiamo che numerose molecole neuroattive come l’acido gamma-amminobutirrico (GABA), la serotonina, le catecolamine e l’acetilcolina possono essere prodotti dai batteri intestinali.

Quando questi neurotrasmettitori sono secreti all’interno dell’intestino, possono attivare cellule all’interno del rivestimento epiteliale che a loro volta rilasciano molecole che stimolano la funzionalità cerebrale e influenzano il comportamento.

L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene

Una seconda modalità attraverso cui gli psicobiotici agiscono sul cervello è esercitando effetti sul sistema di risposta allo stress del corpo, che coinvolge il cervello e le ghiandole surrenali.

Questo sistema, noto come asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), diventa disfunzionale in caso di stress cronico o malattia. Quando si verifica una disfunzione dell’asse HPA, la produzione ritmica di cortisolo e di altri ormoni legati allo stress diventa perturbata. Questo potrebbe svolgere un ruolo centrale nel provocare disturbi dell’umore e problemi cognitivi.

Un terzo modo per cui gli psicobiotici possono agire sul cervello è attraverso la loro azioni anti-infiammatoria. Livelli cronicamente elevati di infiammazione in tutto il corpo e nel cervello sono ormai noti essere una delle principali cause della depressione e di altri disturbi dell’umore e cognitivi. Questa infiammazione può derivare dall’intestino, e alcuni psicobiotici possono apportare i loro effetti benefici nel cervello abbassando l’infiammazione.

Quali probiotici sono psicobiotici?

La ricerca sta cominciando a identificare quali probiotici abbiano effetti sul sistema nervoso e quali siano questi effetti.

Negli studi effettuati su persone sane, diversi psicobiotici hanno dimostrato di migliorare l’umore e la funzione cognitiva e di diminuire i sintomi di stress e ansia.

Alcuni psicobiotici hanno anche dimostrato di curare la depressione, l’ansia, e altri problemi di salute mentale e cognitivi nei pazienti con disturbi psicologici e/o altre condizioni mediche.

Per quanto riguarda il benessere mentale il Lactobacillus rhamnosus è da considerare il re degli psicobiotici.

Colorazione di Gram e morfologia di Lactobacillus rhamnosus.
Figura 2 – Colorazione di Gram e morfologia di Lactobacillus rhamnosus.

Ad ogni modo, in generale, questi batteri sono più benefici se agiscono diversi ceppi in maniera combinata, in simbiosi.

Per questo sono necessari ancora molti studi ed approfondimenti.

Altri psicobiotici hanno conseguenze benefiche sull’umore e sui sintomi di ansia, ma anche in persone senza questi disturbi.

Lactobacillus in altri studi

In uno studio per analizzare i possibili effetti su ansia, depressione, stress in volontari sani, è stato utilizzato un probiotico che contiene Lactobacillus helveticus r0052 e Bifidobacterium longum R0175, ed è stato dimostrato che esso aveva alleviato lo stress psicologico, in particolare la depressione, la rabbia, l’ostilità, e l’ansia quando assunto per 30 giorni.

I ricercatori hanno concluso che L. helveticus r0052 e B. longum R0175 hanno effetti psicologici benefici nei soggetti sani e possono contribuire a rafforzare l’umore e alleviare l’ansia nelle persone affette da varie malattie croniche.

Lactobacillus casei ceppo Shirota è stato utilizzato in un altro studio controllato con placebo in pazienti con sindrome da stanchezza cronica.

Tali pazienti sono stati divisi in gruppi in cui uno ha ricevuto 24 miliardi di CFU di Lactobacillus casei, ceppo Shirota e un altro un placebo al giorno per un periodo di due mesi.

Le persone che avevano assunto il probiotico avevano una significativa diminuzione dei sintomi di ansia. Molti psicobiotici supplementari hanno dimostrato di poter curare la depressione e l’ansia in studi su animali.

Il Lactobacillus plantarum, ceppo PS128, per esempio, è noto per avere influenza sull’aumento della dopamina e della serotonina e di diminuire i comportamenti di depressione nei topi.

Nei topi depressi che sono stati sottoposti a stress precoce, questo psicobiotico diminuisce il cortisolo, normalizza il sistema di risposta allo stress (HPA), e diminuisce la depressione.

Anche il Bifidobacterium longum e il Bifidobacterium breve riducono l’ansia e migliorano le prestazioni nei test cognitivi effettuati sui topi.

Psicobiotici ad azione terapeutica

È stato anche dimostrato che gli psicobiotici aiutano le persone e gli animali sottoposti a stress. Una bevanda di latte fermentato (kefir) contenente il Lactobacillus casei ceppo Shirota, ha impedito un aumento di cortisolo ed ha aumentato i livelli di serotonina in un gruppo di studenti di medicina stressati.

Kefir microbiologia
Figura 3 – Kefir

Inoltre, la bevanda probiotica ha diminuito i sintomi fisici legati allo stress come dolore addominale e sintomi del raffreddore.

Gli autori dello studio hanno concluso che l’assunzione di Lactobacillus casei ceppo Shirotapuò esercitare effetti benefici per prevenire l’insorgenza di sintomi fisici nei soggetti sani esposti a situazioni di stress”.

Il Lactobacillus helveticus NS8 è stato confrontato con l’SSRI (il citalopram, un’inibitore selettivo del reuptake della serotonina) nei ratti con depressione, ansia e disfunzioni cognitive a causa dello stress cronico.

Il prebiotico ha funzionato meglio del citalopram nel ridurre l’ansia indotta da stress, depressione e disfunzioni cognitive; ha abbassato il cortisolo e riportato i livelli di serotonina e di altri neurotrasmettitori cerebrali alla normalità.

Altri probiotici contenenti Lactobacillus helveticus hanno anche dimostrato, in studi condotti su animali, di poter ridurre la depressione legata allo stress e all’ansia, influenzando la serotonina, il cortisolo, e altri composti neuroattivi.

Ad esempio, il Lactobacillus helveticus r0052 combinato con il Lactobacillus rhamnosus R0011 ha normalizzato i comportamenti simili all’ansia e le carenze di apprendimento e di memoria nei ratti immuno-deficienti con disfunzioni dell’asse HPA.

I prebiotici sono anche psicobiotici

I prebiotici non sono organismi vivi come i probiotici, ma sono sostanze di natura vegetale che favoriscono la proliferazione dei batteri intestinali ad azione benefica.

Le sostanze prebiotiche possono anche agire come importanti regolatori dell’umore e della funzione del cervello.

In uno studio recente è stato dimostrato che essi riducono la secrezione del cortisolo, migliorando la risposta emotiva in volontari sani.

I partecipanti hanno ricevuto uno dei due prebiotici, frutto-oligosaccaridi (FOS), e bimuno-galatto-oligosaccaridi (B-GOS) oppure un placebo (maltodestrine) al giorno per tre settimane.

I livelli di cortisolo al mattino erano significativamente più bassi dopo l’assunzione B-GOS rispetto a chi aveva assunto il placebo.

I partecipanti che avevano assunto B-GOS hanno anche mostrato aumenti positivi dei livelli di vigilanza e di attenzione, che è un’indicazione che il prebiotico ha avuto effetti anti-ansia. Nessun effetto è stato trovato dopo la somministrazione di FOS.

Le persone con IBS (sindrome dell’intestino irritabile) spesso hanno l’ansia e/o depressione, condizioni correlate direttamente con la condizione di dismicrobismo e con la diminuzione dell’attività intestinale e della diversità microbica.

Uno studio ha trovato che una miscela prebiotica contenente galatto-oligosaccaride ha dato benefici sull’ansia nella sindrome dell’intestino irritabile.

Il trattamento giornaliero con questa miscela per 4 settimane ha ridotto i punteggi di ansia e ha avuto un notevole impatto positivo sulla qualità della vita.

Conclusioni sugli Psicobiotici: sono davvero utili?

Nel complesso, i risultati di tutti gli studi dimostrano che gli psicobiotici hanno un importante potenziale di avere un impatto positivo sulla funzionalità cerebrale, sul miglioramento dell’umore, sul trattamento della depressione e dell’ansia, e aiutano a gestire meglio lo stress.

I migliori psicobiotici ed i dosaggi che sortiscono la migliore azione terapeutica devono ancora essere determinati.

In generale, per la maggior parte dei probiotici, tra cui gli psicobiotici, sono raccomandati almeno 10 miliardi di CFU al giorno ma possono anche essere utili apporti superiori o inferiori.

Naturalmente, tutto questo non significa che gli psicobiotici siano l’elisir perfetto per curare le malattie mentali, ma rappresentano una nuova possibilità che potrebbe funzionare nei soggetti che non rispondono ai farmaci convenzionali o per i quali i farmaci psicotropi causano troppi effetti avversi.

Per ora, dovremmo semplicemente preoccuparci un po’ di più di nutrire correttamente il nostro secondo cervello e, principalmente, i batteri che in esso risiedono.

Ippocrate, padre della medicina moderna, già 2400 anni fa si espresse così: “tutte le malattie hanno origine nell’intestino“.

Alla luce di questa ultima considerazione, potremmo quindi concludere che, senza ombra di dubbio, la chiave della nostra salute si trovi proprio nel nostro intestino.

Giuseppe Chindemi

Fonti

  • Anderson S.C, Cryan J.F., Dinan T. “The Psychobiotic Revolution: Mood, Food, and the New Science of the Gut-Brain Connection”. 2017; National Geographic books
  • Dinan T.G., Stanton C., Cryan J.F. “Psychobiotics: a novel class of psychotropic”. Biol Psychiatry 2013 Nov. 15;74 (10):720-6.
  • Huang R. et. al. “Effect of Probiotics on Depression: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials”. Nutrients 2016; 8 (8): 483.
  • Sarkar A., Lehto S.M., Harty S., Dinan T.G., Cryan J.F., Burnet P.W. “Psychobiotics and the Manipulation of Bacteria-Gut-Brain Signals”. Trends Neurosci. 2016 Nov; 39 (11): 763-781.

Informazioni su Giuseppe Chindemi 8 Articoli
Laureato nel 1987 in Scienze biologiche presso l’Università degli Studi di Messina ed abilito all'esercizio della libera professione di Biologo nel 1989. Specializzato nel 1990 in Microbiologia applicata presso la facoltà di Scienze dell ́Università degli Studi di Messina e, nel 1994 in Parassitologia medica ad indirizzo biologico presso la facoltà di Medicina e Chirurgia dell ́Università degli Studi di Messina. Nel 2016 ha conseguito il Master in Alimentazione e Dietetica Vegetariana presso l'Università Politecnica delle Marche. Nel 2017 ha conseguito il Master in Nutrizione Clinica presso l ́Università Telematica Unicusano in collaborazione con l 'A.I.Nu.C. (Accademia Internazionale di Nutrizione Clinica). Nel 2018 ha conseguito il Master in Nutrizione e Dietetica Applicata allo Sport presso l' ́Università Politecnica delle Marche. Mantiene attualmente rapporti di collaborazione scientifica con diverse realtà nazionali per l’aggiornamento scientifico professionale (corsi ECM, Ordine dei biologi). Attualmente svolge attività libero professionale in qualità di direttore scientifico del laboratorio di analisi degli alimenti Eurolab s.r.l. (accreditato da ACCREDIA). Come nutrizionista esercita nello studio di “Consulenze nutrizionali del Dott. Giuseppe Chindemi e della Dott.ssa Maria Tomasello”, con sede a Reggio Calabria. Ha lavorato come docente/formatore/relatore a convegni con numerosi Enti di Formazione Professionale (formazione degli operatori del settore alimentare) e con l ́Ordine Nazionale dei Biologi.

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