Guts, Wits, Microbiome e Vagus Nerve

Il microbioma intestinale specifico può influenzare i comportamenti sociali attraverso il nervo vago.

Nel 2017, scrissi una serie in nove parti intitolata “Una guida di sopravvivenza ai nervi vago per combattere gli urti di lotta o di volo”. Da allora, ho tenuto le mie antenne su qualsiasi nuova ricerca su come l’asse gut-cervello si basi sul nervo vago per inviare messaggi basati su microbiomi che influenzano la cognizione e altri aspetti del comportamento dall’intestino al cervello. (Vedi “L’influenza di microbioma influenza la mentalità e la durezza mentale?” E “I nervi di vago agevolano l’intestino, l’ingegno e la grazia sotto pressione”).

Wellcome Library, London/Public Domain

Disegno anatomico precoce del nervo vago “errante”.

Fonte: Wellcome Library, London / Public Domain

Inutile dire che ero entusiasta di leggere un recente comunicato stampa, “Il potere del microbioma: un trattamento basato sul microbo rovescia i deficit sociali nei modelli murini dell’autismo“, su un nuovo studio pubblicato questa settimana sulla rivista Neuron che ha scoperto che la somministrazione di un microbo chiamato Lactobacillus reuteri salva la menomazione sociale nei topi con comportamenti simili all’autismo attraverso il nervo vago.

Gli autori di questo studio (Sgritta et al., 2018) sono stati piacevolmente sorpresi nello scoprire che L. reuteri sembra attivare il recupero dei deficit sociali in tutti i modelli di topi del disturbo dello spettro autistico (ASD) che hanno testato. Questi risultati preliminari indicano che un giorno potrebbe essere implementato un approccio basato sul microbioma per migliorare il funzionamento sociale nelle persone con diagnosi di ASD.

L’autrice principale di questo studio, Martina Sgritta, è un associato post dottorato nel laboratorio dell’autore senior Mauro Costa-Mattioli, professore nel Dipartimento di Neuroscienze e direttore del Baylor College of Medicine’s Memory and Brain Research Center.

Questo studio pionieristico offre nuovi indizi su come i percorsi del nervo vago facilitano una superstrada di comunicazione a due vie che il microbioma intestinale può utilizzare per inviare messaggi tra i più bassi visceri del tratto gastrointestinale e le regioni più alte del cervello.

La ricerca precedente ha identificato che il nervo vago stimola i neuroni nel cervello a produrre ossitocina. Durante le salutari interazioni faccia a faccia, si pensa che l’ossitocina si leghi con i recettori in un centro di piacere del cervello umano e del topo chiamato “area tegmentale ventrale” (VTA) e inneschi sentimenti di ricompensa che guidano la socialità.

Per questo studio, Sgritta e i suoi colleghi hanno interrotto intenzionalmente le connessioni del nervo vago tra l’intestino e il cervello per identificare se questa interferenza avrebbe distrutto l’ossitocina dal legame con i recettori VTA e influenzato la capacità di L. reuteri di salvare e ripristinare i comportamenti di ricompensa sociale nei topi ASD.

 Neuron, Dec. 2018/Costa-Mattioli lab

La somministrazione di L. reuteri a modelli murini di ASD ripristina i normali comportamenti sociali.

Fonte: Neuron, dicembre 2018 / laboratorio Costa-Mattioli

“Abbiamo scoperto che L. reuteri promuove il comportamento sociale attraverso il nervo vago, un nervo che collega bidirezionalmente l’intestino e il cervello e il sistema di ricompensa dell’ossitocina-dopamina”, ha detto Sgritta in una nota. “È interessante notare che abbiamo scoperto che quando il nervo vago veniva reciso e la connessione cervello-intestino era interrotta, L. reuteri non poteva più ripristinare il comportamento sociale nei topi ASD. Inoltre, quando abbiamo ingegnerizzato geneticamente topi per la mancanza di recettori di ossitocina nei neuroni ricompensa o bloccato i recettori con farmaci specifici, anche il trattamento con L. reuteri non è riuscito a invertire i deficit sociali nei topi ASD. ”

L’annuncio di questa ricerca del Baylor College of Medicine riassume l’importanza di questo studio, “Costa-Mattioli ritiene che queste nuove scoperte rafforzino l’idea non convenzionale che potrebbe essere possibile trattare specifici sintomi neurologici attraverso il microbioma intestinale utilizzando ceppi batterici specifici “.

Un articolo di anteprima, “Gut Microbes Join the Social Network” di Helen Vuong e Elaine Hsiao dell’UCLA (che non sono stati coinvolti nel nuovo studio Baylor) è stato pubblicato nel numero di Neuron del 16 gennaio. Vuong e Hsiao scrivono: “Il microbioma dell’intestino è sempre più implicato nella regolazione del comportamento sociale tra gli organismi modello. In questo numero di Neuron , Sgritta et al. (2018) esaminano il ruolo del microbioma intestinale nei circuiti di ricompensa sociale e la socievolezza in tre modelli murini di disturbo dello spettro autistico. ”

L’ultima frontiera del nervo vago e della ricerca sull’asse del cervello-microbiota-cervello del laboratorio Costa-Mattioli potrebbe essere un punto di svolta. I risultati di Sgritta et al. potrebbe portare a trattamenti rivoluzionari che potrebbero migliorare la socialità per tutti coloro che sono toccati dai deficit sociali associati all’ASD. “Abbiamo iniziato a decifrare il meccanismo preciso con cui un microbo nell’intestino modula la funzione e il comportamento del cervello. Questo potrebbe essere fondamentale nello sviluppo di terapie nuove e più efficaci “, ha concluso Costa-Mattioli.

Riferimenti

Martina Sgritta, Sean W. Dooling, Shelly A. Buffington, Eric N. Momin, Michael B. Francis, Robert A. Britton, Mauro Costa-Mattioli. “Meccanismi sottostanti ai cambiamenti microbici nel comportamento sociale nei modelli murini del disturbo dello spettro autistico.” Neuron (Prima pubblicazione online: 3 dicembre 2018) DOI: 10.1016 / j.neuron.2018.11.018

Helen E. Vuong e Elaine Y. Hsiao. “Gut Microbes Join the Social Network.” Neuron (Prima pubblicazione: 16 gennaio 2019) DOI: 10.1016 / j.neuron.2018.12.035