Ruolo dell’asse intestino-cervello nel metabolismo energetico

Il corpo umano è una macchina complessa e interconnessa, dove diversi sistemi e organi comunicano tra loro per mantenere l’omeostasi e la salute. Uno degli aspetti più interessanti di questa interconnessione è l’asse intestino-cervello e il suo impatto sul metabolismo energetico.  

Cos’è l’asse intestino-cervello

L’asse intestino-cervello è una rete di comunicazione bidirezionale che collega il sistema gastrointestinale al sistema nervoso centrale, costituito da cervello e midollo spinale. Questa comunicazione è mediata da una serie di segnali neurali, chimici e ormonali, e avviene attraverso diverse vie, tra cui: il sistema nervoso enterico, il sistema nervoso autonomo, il sistema endocrino e i metaboliti microbici. 

Negli ultimi anni, la ricerca ha dimostrato che l’asse intestino-cervello svolge un ruolo fondamentale nel metabolismo energetico, influenzando l’appetito, l’assorbimento dei nutrienti, la produzione di ormoni e la sensazione di sazietà. Influisce anche su vari aspetti della salute fisica e mentale, come l’umore, le scelte alimentari e il benessere generale.

Ecco degli esempi di comunicazione tra intestino e cervello:

• Risposta allo stress. Quando siamo stressati, il cervello invia segnali all’intestino, che possono manifestarsi in sintomi gastrointestinali come crampi, gonfiore o cambiamenti nella motilità intestinale; lo stress può anche influenzare la composizione del microbiota intestinale, portando ad uno squilibrio tra batteri buoni e batteri patogeni.
• Impatto sul sistema immunitario. Circa l’80% del sistema immunitario è localizzato nell’intestino; il microbiota intestinale interagisce con le cellule immunitarie, influenzando la risposta immunitaria. Questa interazione può avere effetti sull’infiammazione e su una varietà di condizioni autoimmuni.
• Influenza sull’umore e sulla salute mentale. Alcuni studi hanno mostrato che il microbiota intestinale può produrre e modulare neurotrasmettitori come la serotonina, che è conosciuta per il suo ruolo nel regolare l’umore; un equilibrio sano del microbiota si collega a ridotti livelli di ansia e depressione.
• Effetti sui comportamenti alimentari. Gli ormoni prodotti nell’intestino, come il peptide YY (PYY) che promuove la sazietà, sono regolati dall’asse intestino-cervello e possono influenzare le nostre scelte alimentari e il controllo del peso.

In sostanza, l’interconnessione tra intestino e cervello suggerisce che mantenere un intestino sano può avere effetti positivi sulla salute digestiva, sul benessere psicologico e sul controllo del peso. 

Il microbiota

Il microbiota umano è l’insieme di tutti i microrganismi, come batteri, virus, funghi e altri microbi, che vivono all’interno e all’esterno del corpo umano (ad esempio su pelle, capelli, canale uditivo, narici). 

In ciascuno di noi ci sono più di 100 trilioni di questi microrganismi; la maggior parte di essi risiede nell’intestino, soprattutto nel colon, e ha un’influenza significativa sulla nostra salute. 

Il microbiota, infatti, non è un semplice ospite passivo: svolge ruoli determinanti nella digestione, nella produzione di vitamine, nella protezione contro agenti patogeni e, come vedremo, influenza anche il nostro cervello e il metabolismo energetico.

Il ruolo del microbiota intestinale

Il microbiota intestinale è un componente chiave dell’asse intestino-cervello e influenza il metabolismo energetico in diversi modi:

• Produzione di metaboliti: il microbiota intestinale produce una varietà di metaboliti che possono influenzare l’appetito, la sensazione di sazietà e la produzione di ormoni; ad esempio, i metaboliti batterici a catena corta (SCFA) possono aumentare la sensazione di sazietà e ridurre l’appetito.
• Regolazione dell’infiammazione: il microbiota intestinale può influenzare l’infiammazione sistemica che a sua volta può influire sul metabolismo energetico; l’infiammazione cronica è associata a un aumento del rischio di obesità, diabete e altre malattie metaboliche.
• Regolazione del sistema immunitario: il microbiota intestinale  promuove la produzione di sostanze immunomodulatrici utili a regolare la risposta immunitaria dell’organismo (modula l’infiammazione) e aiuta a formare una barriera protettiva contro i batteri dannosi.  

Il metabolismo energetico

Il metabolismo energetico è il processo attraverso cui il nostro corpo converte il cibo che mangiamo in energia utilizzabile. Questo processo è vitale per tutte le funzioni fisiologiche, dalla respirazione alla crescita cellulare, sino al mantenimento delle funzioni cerebrali. 

Il metabolismo energetico non è statico: viene influenzato da vari fattori, inclusa l’attività fisica, la dieta, l’età e l’asse intestino-cervello.

Ruolo dell’asse intestino-cervello nel metabolismo energetico 

Il metabolismo energetico risente notevolmente dell’influenza dell’asse intestino-cervello. Gli studi, infatti, indicano una correlazione diretta tra la salute del microbiota intestinale e l’efficienza del metabolismo energetico, evidenziando l’importanza di mantenere un equilibrio microbico ottimale per favorire un metabolismo efficiente.

Qual è l’influenza del microbiota sul metabolismo energetico? 

• Produzione di energia: i microbi intestinali producono metaboliti che svolgono un ruolo chiave nella regolazione del metabolismo energetico; i metaboliti, infatti, influiscono sui processi metabolici nel corpo, inclusa la produzione di energia.
• Regolazione ormonale: il microbiota intestinale può influenzare la produzione di ormoni coinvolti nel metabolismo, come l’insulina che regola i livelli di glucosio nel sangue. Un microbiota sano aiuta a prevenire disfunzioni metaboliche come l’insulino-resistenza.
• Impatto sulle funzioni cerebrali: attraverso l’asse intestino-cervello, il microbiota può influire sulle funzioni cerebrali, che a loro volta regolano il metabolismo energetico; ad esempio, il benessere del microbiota può influenzare il modo in cui il cervello gestisce lo stress, fattore noto per influenzare il metabolismo.

Asse intestino-cervello e malattie metaboliche

Alterazioni dell’asse intestino-cervello sono state associate a diverse malattie metaboliche, come:

Obesità

• Disbiosi intestinale: l’obesità è spesso associata a una disbiosi intestinale (ovvero uno squilibrio del microbiota intestinale), caratterizzata da un aumento di batteri pro-infiammatori e una diminuzione di batteri benefici.
• Aumentato appetito e sensazione di sazietà ridotta: la disbiosi intestinale può influenzare la produzione di ormoni che regolano l’appetito e la sensazione di sazietà, come la leptina e la grelina, favorendo l’eccesso di cibo.
• Infiammazione sistemica: l’infiammazione sistemica di basso grado, favorita dalla disbiosi intestinale, può influire sulla regolazione del peso corporeo e l’insulino-resistenza, aumentando il rischio di obesità.

Diabete di tipo 2

• Disbiosi intestinale: il diabete di tipo 2 è associato a una specifica disbiosi intestinale, con alterazioni nella composizione e nella funzionalità del microbiota.
• Alterata sensibilità all’insulina: il microbiota intestinale può influenzare la produzione e l’azione dell’insulina, l’ormone che regola il metabolismo del glucosio.
• Gluconeogenesi: la disbiosi intestinale può aumentare la produzione di glucosio nel fegato, contribuendo all’iperglicemia.

Sindrome metabolica

• Disbiosi intestinale: la sindrome metabolica, caratterizzata da obesità addominale, ipertensione, dislipidemia e glicemia alterata, è spesso associata a una disbiosi intestinale.
• Infiammazione sistemica: l’infiammazione sistemica, favorita dalla disbiosi intestinale, può contribuire all’insulino-resistenza e all’aumento del rischio di malattie cardiovascolari.
• Alterazioni del metabolismo lipidico: il microbiota intestinale può influenzare il metabolismo del colesterolo e dei trigliceridi, fattori di rischio per le malattie cardiovascolari.

Interventi per migliorare la salute dell’asse intestino-cervello e il metabolismo energetico

La salute del microbiota e, di conseguenza, l’efficienza del metabolismo energetico, si possono ottimizzare attraverso scelte alimentari e stili di vita consapevoli, come:

• Dieta: una dieta sana e bilanciata, ricca di fibre e prebiotici, povera di grassi saturi e zuccheri raffinati, permette di migliorare la composizione del microbiota intestinale e la salute dell’asse intestino-cervello.
• Probiotici: i probiotici sono microrganismi vivi assumibili per via orale, al fine di migliorare la salute del microbiota intestinale.
• Prebiotici: i prebiotici sono fibre non digeribili che i batteri benefici del microbiota intestinale possono utilizzare come alimento.
• Attività fisica: l’attività fisica regolare migliora la salute dell’asse intestino-cervello e il metabolismo energetico.
• Gestione dello stress: lo stress può influenzare negativamente l’asse intestino-cervello e il metabolismo energetico; gestire lo stress, quindi, ci aiuta a migliorare la nostra salute.

Conclusioni e prospettive future

La ricerca sull’asse intestino-cervello sta aprendo nuove frontiere nella nostra comprensione del metabolismo energetico. Questi studi rivelano meccanismi complessi che regolano il peso e il metabolismo, e offrono speranza per nuovi approcci terapeutici in grado di trattare obesità, disturbi alimentari e altre condizioni correlate. 

Man mano che il campo si evolve, possiamo aspettarci ulteriori scoperte che potrebbero rivoluzionare il modo in cui affrontiamo la salute metabolica e mentale, enfatizzando l’importanza di un approccio olistico che consideri l’interconnessione tra mente, corpo e microbiota.

Fonti

Role of the gut–brain axis in energy and glucose metabolismhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9076644/

The Microbiota–Gut–Brain Axis: Psychoneuroimmunological Insightshttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10059722/

The Gut–Brain Axis and the Microbiome: Mechanisms and Clinical Implicationshttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6999848/