In una recente pubblicazione su Nature, Schretter ha dimostrato come uno specifico enzima di batteri intestinali (Lactobacillus brevis), regola il comportamento attraverso il metabolismo dei carboidrati nella mosca della frutta Drosophila melanogaster.
Dal giorno in cui veniamo al mondo non siamo mai soli. Abbiamo nel nostro corpo inquilini molto importanti che vivono in armonia colonizzando il nostro organismo. Tali inquilini sono nostri amici e sono trilioni di microbi che interagiscono con noi quotidianamente. I microbi svolgono importanti funzioni che incidono sulla nostra salute, sono concentrati principalmente nel nostro intestino e ci aiutano a digerire il cibo, produrre vitamine, attivare o disattivare il nostro sistema immunitario e interagire con il nostro sistema nervoso centrale (SNC). Alcuni ricercatori hanno suggerito che i nostri microbi controllano le nostre emozioni e forse anche il nostro comportamento alimentare.
In che modo i microbi intestinali interagiscono con noi? Oltre ad aiutarci a digerire il cibo che mangiamo e quindi incidendo sulla nostra alimentazione influenzando l’efficienza con cui scomponiamo il cibo, inviano segnali al cervello per indicare se siamo affamati o sazi. Inoltre, la ricerca ha dimostrato che un’interazione intestino-cervello, guidata principalmente da microbi batterici, è correlata a stati ansiosi, depressione e disturbi dello sviluppo neurologico come l’autismo. I batteri intestinali interagiscono con il cervello e, più in generale, con il sistema nervoso centrale (SNC), di solito attraverso il nervo vago, che collega fisicamente e chimicamente la porzione midollare del cervello al sistema gastrointestinale. Lo fanno producendo sostanze chimiche come aminoacidi, acidi grassi a catena corta (SCFA) e precursori di neurotrasmettitori comuni come il triptofano o producendo o alterando direttamente i neurotrasmettitori.
Schretter e colleghi hanno dimostrato che i batteri associati alla mosca della frutta Drosophila melanogaster interagiscono con il sistema nervoso centrale influenzando l’attività delle mosche (velocità e distanza percorribile), mettendo a confronto mosche prive di batteri e mosche con popolazioni variabili di microbi. Le mosche prive di batteri avevano un comportamento iperattivo, cioè camminavano più velocemente ed erano più attive. La prova è stata effettuata aggiungendo alle mosche appena uscite dallo stato pupale, Lactobacillus brevis e Lactobacillus plantarum notando come le mosche in fase adulta risultassero prive di comportamento iperattivo.
Queste ricerche hanno dimostrato come i batteri intestinali possono avere effetti importanti sulla formazione in fase di sviluppo neurologico. Il passo successivo era verificare se queste differenze erano presenti fin dalla fase embrionale e quindi l’individuo presentava già queste iperattività, oppure potevano verificarsi in età adulta in differente modo da individuo a individuo. E’ stata effettuata una prova secondaria colonizzando le mosche L. brevis in età avanzata, quando la formazione del sistema gastrointestinale e nervoso era completa. Questa osservazione ha portato alla conclusione che anche in età avanzata possono verificarsi fenomeni di iperattività e che quindi non sono legati ad eventi di formazione neurologica ma bensì a un evento biochimico che può verificarsi a qualsiasi età e che è curabile o reversibile.
In che modo allora questi batteri inviano segnali al cervello delle mosche e cambiano i loro comportamenti? Forse le sostanze chimiche prodotte dai batteri regolano questo processo, e gli aminoacidi, gli zuccheri e i loro metaboliti come SCFA o acidi grassi a catena ramificata, GABA, triptofano e serotonina sono stati implicati nelle interazioni batteriche del SNC. I ricercatori hanno evidenziato un’interazione tra i batteri intestinali e il sistema nervoso centrale che coinvolge il metabolismo dei carboidrati da un enzima specifico e porta all’iperattività. Anche i meccanismi di azione e di controllo delle popolazioni di insetti nocivi alle colture agrarie hanno una loro incidenza regolata dall’ambiente in cui vivono e dal tipo di alimentazione larvale, lo studio di questi meccanismi potrebbe essere un valido aiuto alla resistenza degli insetti e alla diffusione in un determinato agroecosistema.
