Collegamento del microbioma intestinale ai circuiti di ansia
Tratto da: Terapie integrative nel trattamento dell'ansia con particolare attenzione al microbioma intestinale
Stephanie L. Schnorr a, * e Harriet A. Bachner b
Il sistema nervoso enterico è direttamente connesso al SNC attraverso i nervi ANS (sistema nervoso autonomo) discendenti, il nervo vago ascendente e i capillari epiteliali che trasportano ormoni e altri segnali umorali [ 5 , 19 , 20 ]. Il microbiota che vive nel colon comprende una popolazione autoctona (residente) o alloctona (transitoria), entrambe con funzioni importanti e influenti per il mantenimento dell'ecosistema enterico e per la salute dell'ospite [ 29 , 30]. L'infiammazione nell'intestino contribuisce operativamente all'infiammazione del cervello e dei tessuti somatici. Il ruolo del microbiota nel comportamento è stato originariamente suggerito dalle osservazioni che una varietà di malattie mentali, come ansia, depressione, schizofrenia e disturbi dello sviluppo cognitivo come il disturbo dello spettro autistico (ASD) sono co-espressi con la disfunzione intestinale [ 31 , 32 ] e collegato a malattie autoimmuni e neuroinfiammazione tramite la rilevazione di citochine sieriche come IL-6 [ 8 ]. Pertanto, i marcatori infiammatori sono impliciti nel complesso di segnalazione GBA (asse intestino cervello) insieme alla malattia mentale, in particolare di ansia e depressione, incorporando l'attività degli inflammasomi e la consapevolezza innata del patogeno mediata dall'ospite nella connessione intestino-cervello [ 33]. È stato anche dimostrato che il rimodellamento del microbioma intestinale attraverso pro o antibiotici influisce sui fenotipi comportamentali nei topi e nei pazienti umani [ 20 , 34 ].
La segnalazione da cervello a intestino viene trasdotta attraverso diafonia chimica impegnata attraverso una varietà di punti di passaggio: (1) Gli enterociti ospiti come le cellule enterocromaffine (ECC) e gli immunociti come i dendritici e i mastociti (rispettivamente DC e MC) secernono ormoni e citochine direttamente il lume e in cambio, possono ricevere segnali dal microbiota mucoso e luminale sotto forma di metaboliti, neuropeptidi, ormoni peptidici e molecole simili a neurotrasmettitori [ 5 , 19 ]; (2) Le molecole microbiche come i lipopolisaccaridi e le lipoproteine possono fuoriuscire nella circolazione dell'ospite attraverso le fessure nelle giunzioni epiteliali strette, chiamate "intestino permeabile", stimolando una risposta immunitaria dell'ospite [ 19 , 20 , 35]; (3) I segnali efferenti adrenergici e NA dai capillari e dai terminali nervosi all'interno della parete intestinale "si riversano" nel lume durante eventi stressanti o traumatici (incluso il trauma fisico) e interrompono l'omeostasi enterica [ 19 ]; e (4) segnalazione Interkingdom, in particolare attraverso omologhi adrenergici che attivano in modo crociato i recettori batterici e quelli adrenergici dell'ospite [ 19]. Inoltre, l'intestino è innervato direttamente dall'ANS, con il sistema simpatico NA che esercita un segnale restrittivo sulla funzione intestinale e sulla digestione. Attraverso NA, il sistema simpatico è in grado di arrestare la funzione motoria intestinale e la secrezione di liquidi, che limita la motilità del lume e altera l'attività microbica come l'espressione genica e la produzione di metaboliti. Pertanto, ansia e stress aumentano la produzione di NA e glucocorticoidi nel corpo, il che si traduce in un ambiente enterico disturbato che promuove la patogenicità attraverso la diminuzione della motilità e lo spostamento della composizione microbica a favore di patogeni opportunisti.
A sua volta, l'intestino ricambia il cervello con la propria panoplia di segnali derivati da metaboliti microbici, che raggiungono il cervello attraverso enterociti intermedi e cellule dendritiche o direttamente attraverso segnali endocrini e neurali [ 5 , 19 ]. I metaboliti microbici candidati che sono implicati nella comunicazione GBA e nella modulazione comportamentale sono un'area di indagine aperta, con buone prove per la produzione e l'impatto di acidi grassi a catena corta (SCFA), catecolamine (serotonina e dopamina) e neurotrasmettitori [ 34 ] . I metaboliti microbici possono influenzare la salute enterica e sistemica in modo sia pro che antinfiammatorio. Ceppi microbici di Escheria, può interrompere la motilità intestinale mediante il rilascio di peptidi, che crea uno squilibrio nella struttura della popolazione [ 19 ]. I membri pro-infiammatori di Clostridiales come Lachnospiraceae e Ruminococcaceae sono stati anche associati a comportamenti di evitamento sociale nei topi [ 36 , 37 ]. I fattori proinfiammatori e ansiogeni di origine microbica si trovano spesso nel flusso sanguigno, suggestivi di funzione epiteliale e permeabilità intestinale compromesse. Le prove di fattori legati al microbioma nella mitigazione, attenuazione o persino nella prevenzione della malattia sono principalmente limitate agli studi sui probiotici che utilizzano solo alcuni ceppi di Bifidobacteriaceae e Lactobacillaceaee spesso in presenza di uno stato patologico indotto da agenti patogeni [ 34 , 38 , 39 ]. Tuttavia, questi risultati sono fondamentali per formulare una linea di base degli approcci terapeutici. Lavori recenti dimostrano che gli SCFA butirrato e propionato influenzano fortemente l'espressione del gene DC derivato dai monociti, oltre a ridurre le chemochine pro-infiammatorie e inibire le citochine indotte dai lipopolisaccaridi [ 40 ]. D'altra parte, le tossine uremiche di derivazione microbica come 4EPS e cresolo sono fortemente associate a comportamenti di tipo autistico nei topi [ 36 ] e recentemente è stato scoperto che il cresolo inibisce l'espressione genica della mielina negli oligodendrociti [ 37], coinvolgendo il microbioma nei processi cerebrali di plasticità dello sviluppo precoce ea lungo termine che influenzano direttamente la tolleranza allo stress e la resilienza.
In sintesi, l'attenzione sulla neurobiologia dell'ansia e sulla connettività del sistema nervoso centrale nell'intestino ha messo in luce i probabili meccanismi in cui l'interferenza microbica può indurre segnali che governano emozioni e comportamenti attraverso i circuiti di anticipazione della paura e della ricompensa. È importante sottolineare che i professionisti della salute mentale e medica possono e dovrebbero utilizzare queste intuizioni per sviluppare modelli informati di terapia per il trattamento dei sintomi di ansia in un contesto professionale. I sistemi NA e adrenergici sembrano essere i principali attivatori dei sintomi di ansia. Infatti, il sistema esecutivo della paura dei mammiferi è costituito dai nuclei laterali e centrali dell'amigdala, dall'ipotalamo ventrale anteriore e mediale e dal periacqueduttale grigio mesencefalico (PAG) [ 9]. Pertanto, la loro inibizione dovrebbe essere l'obiettivo dei trattamenti ansiolitici, che è possibile smorzando la risposta HPA allo stress, migliorando la funzione immunitaria e facilitando una corretta acquisizione e assorbimento nutrizionale. La ricetta è semplice: riposare, digerire, fare esercizio, praticare il rilassamento consapevole e seguire una dieta ricca e varia dal punto di vista nutritivo. Attraverso il microbiota intestinale, è evidente che GABA e 5-HT sono prodotti da ceppi batterici specifici [ 42], e che l'integrazione con questi batteri attenua corrispondentemente la presentazione di comportamenti ansiosi nei modelli animali. L'ansiolisi si ottiene anche ripristinando la normale funzione intestinale e la struttura della comunità, suggerendo che è possibile mitigare la percezione dell'ansia anche promuovendo direttamente la salute dell'intestino e trattando la disbiosi attraverso modifiche dietetiche, in particolare aggiungendo anche un consumo quotidiano di cibi fermentati. A questo proposito, la dieta, i problemi intestinali attenuanti ei fattori contestuali del comportamento alimentare dovrebbero essere rivisti e trattati prima dell'applicazione dei farmaci psicotropi. Ciò può anche coinvolgere non solo il medico curante e il professionista della psicoterapia per istruirsi sui problemi intestinali,ma anche fornire queste informazioni al paziente in modo da aumentare la cooperazione negli aspetti dietetici del piano di trattamento.
