l trapianto di batteri intestinali altera il comportamento legato alla depressione

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l trapianto di batteri intestinali altera il comportamento legato alla depressione

Gli scienziati hanno dimostrato che il trapianto di batteri intestinali, da un animale vulnerabile allo stress sociale a un animale non stressato, può causare un comportamento vulnerabile nel ricevente.

La ricerca rivela dettagli di interazioni biologiche tra il cervello e l’intestino che un giorno potrebbero portare a trattamenti probiotici per disturbi psichiatrici umani come la depressione.

Nei ratti che mostrano un comportamento di tipo depressivo , abbiamo scoperto che lo stress cambia il loro microbioma intestinale – la popolazione di batteri nell’intestino“, ha detto il capo dello studio Seema Bhatnagar, PhD, un neuroscienziato del Dipartimento di Anestesia e Critical Care al Children’s Hospital di Philadelphia (CHOP). “Inoltre, quando abbiamo trapiantato i batteri da quei topi stress-vulnerabili in ratti che non erano stressati, gli animali riceventi hanno mostrato un comportamento simile.”

Bhatnagar ha aggiunto che lo stress ha anche aumentato l’infiammazione nel cervello dei ratti vulnerabili e che questa infiammazione è comparsa nei ratti non sottoposti a stress dopo aver ricevuto trapianti da animali vulnerabili.

Il gruppo di studio ha pubblicato i suoi risultati online su Molecular Psychiatry.

Bhatnagar è a capo del programma Stress Neurobiology di CHOP e molti dei suoi co-autori sono membri del PennCHOP Microbiome Program, una collaborazione tra i ricercatori di CHOP e la Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania. Il programma mira a comprendere meglio le comunità di microbi all’interno dei nostri corpi e ad alterarne le proprietà per migliorare la salute umana.

Cervello e intestino s’influenzano a vicenda

Gli scienziati sanno già che il cervello e l’intestino si influenzano a vicenda. Negli esseri umani, i pazienti con disturbi psichiatrici hanno popolazioni diverse di microbi intestinali rispetto ai microbi in individui sani, con riscontri paralleli anche osservati in modelli animali di malattia psichiatrica. Questo studio ha studiato i meccanismi relativi all’infiammazione cerebrale, ai microbiomi e allo stress.

“Gli umani non reagiscono tutti identicamente allo stesso stress – alcuni sono più vulnerabili di altri allo sviluppo di disturbi psichiatrici, altri sono più resistenti“, ha detto Bhatnagar. “Qualcosa di simile accade anche negli animali da laboratorio.”

Nei roditori, le gerarchie sociali e la territorialità sono le principali fonti di stress. In laboratorio, i ricercatori modellano i fattori di stress con strumenti comportamentali convalidati come un test di nuoto forzato o un test di sconfitta sociale per esaminare come gli animali usano diverse strategie per affrontare lo stress. I topi che affrontano più passivamente sono più vulnerabili agli effetti dello stress perché mostrano anche comportamenti più ansiosi e di tipo depressivo, mentre i ratti che affrontano più attivamente sono resistenti agli effetti dello stress sociale.

Sulla base di queste valutazioni, i ricercatori hanno classificato gli animali come vulnerabili o resilienti.

Lo studio

Il gruppo di studio ha quindi analizzato i microbiomi fecali di ratti vulnerabili, ratti resilienti, un gruppo di controllo non stressato e un gruppo placebo. Hanno scoperto che i ratti vulnerabili avevano proporzioni più elevate di alcuni batteri, come Clostridia, rispetto agli altri gruppi.

Hanno poi eseguito trapianti fecali da tre gruppi di donatori – ratti vulnerabili, ratti resistenti o ratti non stressati – ad animali che non stressati.

Hanno scoperto che diversi microbiomi hanno cambiato il comportamento depressivo. I ratti che hanno ricevuto trapianti da ratti vulnerabili avevano maggiori probabilità di adottare comportamenti depressivi, mentre i ratti che ricevevano trapianti da animali resilienti o animali non stressati non mostravano alcun cambiamento nel comportamento o nelle misure neurali. Modelli di processi infiammatori cerebrali nei riceventi assomigliano anche a quelli visti nel cervello di animali vulnerabili, suggerendo che gli effetti immuno-modulanti dei batteri intestinali come Clostridia possono aver promosso tale infiammazione. Tuttavia, i trapianti non hanno modificato in modo significativo il comportamento ansioso.

La scoperta che il trapianto di batteri intestinali in ratti vulnerabili ha aumentato il comportamento di tipo depressivo ma non il comportamento di tipo ansioso suggerisce che i comportamenti di tipo depressivo sono più regolati dal microbioma intestinale, mentre i comportamenti di tipo ansioso sono principalmente influenzati dai cambiamenti di attività neurale prodotti dall’esperienza dello stress.

Anche se resta ancora molto da fare, possiamo immaginare applicazioni future in cui possiamo sfruttare la conoscenza delle interazioni tra cervello e microbioma per trattare i disturbi psichiatrici umani“, ha detto Bhatnagar. “Le persone stanno già assumendo come integratori i probiotici da banco: se alla fine riusciremo a validare effetti comportamentali benefici da specifici batteri, potremmo preparare il terreno per nuovi trattamenti psichiatrici“.

Fonti:

https://www.nature.com/articles/s41380-019-0380-x