Scoperte due connessioni “veloci” tra intestino e cervello

intestino cervello
(Credits: David Levinthal, M.D., Ph.D., and Peter Strick, Ph.D.)

Chi non ha mai sentito chiudersi lo stomaco in seguito a uno spavento o per una preoccupazione? Mai sofferto di problemi gastrointestinali dopo un dispiacere o in periodi particolarmente difficili? Se l’esperienza insegna che intestino (e più in generale sistema digerente) e cervello si parlano, eccome, sulle vie che collegano l’uno all’altro sappiamo ancora poco. Come comunicano tra loro il primo e il secondo cervello? Come fa la testa a inviare messaggi alla pancia? Sappiamo che succede in modo quasi istantaneo, lo dimostrò quasi un secolo fa il celebre esperimento di Ivan Pavlov sui riflessi condizionati nei cani. Ma oggi che conosciamo qualcosina in più su come è fatto cervello iniziamo a comprendere, per esempio, perché preoccupazioni e stress possano favorire la formazione di un’ulcera allo stomaco.

Un virus come guida

A raccontarlo, ricordando proprio agli studi di Pavlov sugli effetti del sistema nervoso sull’apparato digerente, sono due ricercatori dell’Università di Pittsburgh che hanno ricostruito le strade che dal cervello portano all’intestino e più in generale all’apparato digerente. L’idea – spiegano sulle pagine di Pnas – è stata quella di usare un tracciante vivo, un piccolo patogeno che ha una preferenza per le cellule nervose: il virus della rabbia. Questo virus, una volta iniettato, per esempio, nello stomaco di alcuni roditori, riesce ad arrivare fino al cervello passando di neurone in neurone . E il suo percorso può essere mappato, grazie alla tecnica del viral neuronal tracing. In questo modo gli autori dello studio su Pnas hanno tracciato il viaggio del virus dallo stomaco verso il cervello.


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Dal cervello allo stomaco in tre neuroni

Peter Strick e David Levinthal hanno scoperto che esistono infatti almeno due aree cerebrali in grado di impartire comandi nel distretto gastro-intestinale. Una è legata alla regolazione delle emozioni e dei visceri, l’altra all’azione motoria, e ognuna ha un suo canale di comunicazione con l’apparato digerente. La prima attraverso le connessioni del sistema nervoso parasimpatico, la seconda attraverso quelle del sistema simpatico. I ricercatori hanno scoperto che bastano quattro neuroni in connessione per veicolare un’informazione dal cervello allo stomaco attraverso il sistema simpatico mentre ne bastano tre attraverso il parasimpatico.

Due diversi circuiti cerebrali connettono il cervello all’apparato digerente, uno riservato alle funzioni motorie (“fight or flight”) l’altro a quelle digestive (“rest and digest”). CREDIT: David Levinthal, M.D., Ph.D., and Peter Strick, Ph.D.

Simpatico e parasimpatico costituiscono insieme il sistema nervoso autonomo, quello su cui non abbiamo di fatto controllo volontario e a cui sono affidate le funzioni vitali, rispettivamente: della digestione (riposa e digerisci) e della risposta di fronte a pericoli (lotta o fuggi). Quello che qui gli scienziati hanno dimostrato è che le propaggini del sistema nervoso autonomo che arrivano allo stomaco partono da aree diverse, come scrivono: “Una rete corticale nasce dalle aree legate all’interocezione e alle emozioni, e l’altra dalle reti corticali coinvolte nelle azioni”.

Trattare i disturbi gastro-intestinali agendo sul cervello?

La scoperta contribuisce alla comprensione dell’asse intestino-cervello e suggerisce la possibilità, di certo in futuro, di trattare le malattie che colpiscono l’intestino e l’apparato digerente con terapie che agiscono sul cervello, azzarda Levinthal. D’altronde è il cervello che, tramite il sistema nervoso autonomo, controlla le secrezioni gastriche e dunque la composizione del microbiota nello stomaco, rendendolo così più o meno suscettibile alle infezioni. Per esempio, quella da Helicobacter pylori, il batterio responsabile di ulcere gastriche e infiammazioni allo stomaco, come stabilì un’altra storica scoperta, per la quale nel 2005 vinsero il Nobel Barry J. Marshall e J. Robin Warren. Sembrò allora smentita la comune credenza che fosse lo stress nervoso il principale responsabile di gastriti e ulcere, ma di certo, dicono oggi Strick e Levinthal, per il sistema nervoso c’è un concorso di colpa, per la sua capacità di influenzare l’ambiente gastrico.

Riferimenti: Pnas

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