L'asse Intestino-Cervello

Con il termine "asse intestino-cervello" si fa riferimento alla comunicazione bidirezionale costante tra il tratto gastrointestinale e il cervello.

L'idea che l'intestino influenzi il cervello, e di conseguenza anche il comportamento, è ampiamente riconosciuta e condivisa. Il concetto si è fatto strada nella lingua di tutti i giorni con termini come "sensazione di pancia", "parlare alla pancia" e "farfalle nello stomaco". Ciononostante, solo di recente gli scienziati hanno iniziato a svelare i meccanismi dell'asse intestino-cervello. Questo sistema di comunicazione è il fulcro di un'area di ricerca emergente: la neurogastroenterologia.

Appare ormai sempre più evidente che i microbi dell'intestino contribuiscono a plasmare il normale sviluppo neurale, la biochimica del cervello e il comportamento.¹ In particolare, il microbiota intestinale si sta configurando come elemento nodale nella comunicazione tra l'intestino e il cervello. Tutto ciò ha portato anche alla creazione di un nuovo termine: l'asse microbiota-intestino-cervello.

Il microbiota utilizza diversi canali per comunicare con il cervello e il sistema nervoso centrale (SNC), tra cui:

Sistema nervoso enterico (SNE): Talvolta chiamato il "secondo cervello", l'SNE è costituito da centinaia di milioni di neuroni che si trovano lungo l'apparato digerente. Questo sistema comunica al cervello le sottili variazioni all'interno del tratto gastrointestinale attraverso il nervo vago. Le vie primarie attraverso il nervo vago mediano le comunicazioni tra i microbi intestinali e l'SNC.
Sistema nervoso simpatico: Il rilascio di adrenalina e noradrenalina dal cervello e dalle ghiandole surrenali porta alle risposte comportamentali di attacco, fuga o congelamento e può anche alterare la motilità intestinale.
Asse ipotalamo-ipofisi-surrene: Questo sistema media la secrezione di cortisolo, che influenza la risposta immediata allo stress. La ricerca ha dimostrato che il microbiota intestinale può influenzare lo sviluppo di questi sistemi neurali che regolano la risposta endocrina allo stress.
Segnalazione immunitaria: Un altro modo in cui il microbiota intestinale sembra alterare i messaggi inviati al cervello. Le evidenze dimostrano che il microbiota intestinale può influenzare le cellule immunitarie situate nella mucosa intestinale che modificano l'attività dei neuroni sensoriali dell'SNE. Queste cellule immunitarie rilasciano citochine, importanti nelle risposte dell'ospite alle infiammazioni e alle infezioni.
Metaboliti batterici intestinali: Attraverso la fermentazione e il metabolismo delle fibre non digeribili (ad es. i prebiotici), il microbiota intestinale produce acidi grassi a catena corta (SCFA), compresi acetato, butirrato, lattato e propionato. Gli SCFA sono metaboliti particolarmente importanti con possibili effetti sulla funzionalità cerebrale. Inoltre, il tratto gastrointestinale e i suoi batteri contribuiscono alla produzione di ormoni e neurotrasmettitori, tra cui dopamina e serotonina.

L'asse microbiota-intestino-cervello

La ricerca ha dimostrato molti collegamenti tra i batteri dell'intestino e condizioni quali obesità, morbo di Alzheimer e ansia negli animali.^2-4 Quest'ultima condizione riveste una particolare importanza, perché fino al 70% dei disturbi comportamentali nei cani può essere attribuito a una qualche forma di ansia.⁵

Il ruolo del medico veterinario generalista nell'identificare e trattare i problemi comportamentali dei propri pazienti, come l'ansia, è fondamentale.⁶

I proprietari di animali domestici potrebbero non riconoscere tutti i segni di paura e ansia o potrebbero rendersene conto solo allo sfociare del problema in una vera e propria crisi.⁷

LE CONSEGUENZE DELL'ANSIA

Fino al 70% dei disturbi comportamentali nei cani può essere attribuito a una qualche forma di ansia,⁵ e i disturbi comportamentali sono tra le motivazioni principali date dai proprietari per l'affidamento degli animali ai canili.⁸

L'ansia può provocare effetti fisiologici e comportamentali, come aumento della suscettibilità alle malattie,⁹ aumento della frequenza cardiaca, disturbi gastrointestinali, movimenti senza meta o giri in tondo o variazioni dell'appetito.¹⁰

Lo stress può inoltre influenzare il benessere mentale e sociale dell'animale domestico, portando allo sviluppo di frustrazione cronica e di fobie sociali.¹¹

La ricerca di Purina

In uno studio crossover in cieco, gli scienziati di Purina hanno scoperto che i cani che ricevono un'integrazione di Bifidobacterium longum mostrano riduzioni significative dei comportamenti ansiosi rispetto ai cani a cui è stato somministrato un placebo. La maggior parte dei cani dello studio ha inoltre mostrato una riduzione della frequenza cardiaca e dei livelli di cortisolo salivare.

Sia dal punto di vista comportamentale che dal punto di vista fisiologico, B. longum ha avuto effetti ansiolitici nei cani ansiosi.

Incontri con gli scienziati nella serie di video di Purina Institute

Collegamenti a un video in inglese non disponibile in italiano.

Aspetti chiave da ricordare

Il microbiota intestinale è essenziale per la comunicazione bidirezionale costante tra l'intestino e il cervello attraverso il sistema nervoso, il sistema immunitario, le vie neuroendocrine e i metaboliti.
Sempre più evidenze suggeriscono che il microbiota intestinale aiuta a plasmare il normale sviluppo neurale, la biochimica del cervello e il comportamento.
Gli interventi nutrizionali in grado di influire sulla composizione del microbiota intestinale hanno il potenziale di modificare il comportamento e l'umore.
L'ansia ha un ruolo importante in molti disturbi comportamentali dei cani e può influire negativamente sulla salute fisica e mentale dell'animale domestico, nonché sul legame tra il proprietario e l'animale.
Gli scienziati di Purina hanno dimostrato che un ceppo di B. longum può aiutare a mantenere il comportamento calmo nei cani.

Ulteriori informazioni

1. Shen, H. H. (2015). Microbes on the Mind. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(30), 9143–9145. doi: 10.1073/pnas.1509590112

2. Dinan, T. G., & Cryan, J. F. (2017). Gut-brain axis in 2016: Gut-brain axis in 2016: Brain-gut-microbiota axis - mood, metabolism and behaviour. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 14(2), 69–70. doi: 10.1038/nrgastro.2016.200

3. Köhler, C. A., Maes, M., Slyepchenko, A., Berk, M., Solmi, M., Lanctot, K. L., & Carvalho, A. F. (2016). The gut-brain axis, including the microbiome, leaky gut and bacterial translocation: Mechanisms and pathophysiological role in Alzheimer's disease. Current Pharmaceutical Design, 22(40), 1–15. doi: 10.2174/1381612822666160907093807

4. McGowan, R. T. S., Barnett, H. R., Czarnecki-Maulden, G. L., Si, X., Perez-Camargo, G., & Martin, F. (2018, July). Tapping into those ‘gut feelings’: Impact of BL999 (Bifidobacterium longum) on anxiety in dogs. Veterinary Behavior Symposium Proceedings, Denver, CO, pp. 8-9.

5. Beata, C., Beaumont-Graff, E., Diaz, C. Marion, M., Massal, N., Marlois, N., Muller, G., & Lefranc, C. (2007). Effects of alpha-casozepine (Zylkene) versus selegiline hydrochloride (Selgian, Anipryl) on anxiety disorders in dogs. Journal of Veterinary Behavior, 2, 175–183.

6. Stelow, E. (2018). Diagnosing behavior problems: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America, 48(3), 339–350. doi:10.1016/j.cvsm.2017.12.003

7. Ballantyne, K. C. (2018). Separation, confinement, or noises: what is scaring that dog? Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 48(3), 367–386. doi:10.1016/j.cvsm.20112.005

8. Salman, M. D., Hutchison, J., Ruch-Gallie, R., Kogan, L., New, J. C., Kass, P. H., & Scarlett, J. M. (2000). Behavioral reasons for relinquishment of shelter dogs and cats to 12 shelters. Journal of Applied Animal Welfare Science, 3(2), 93–106.

9. Tanaka, A., Wagner, D. C., Kass, P. H., & Hurley, K. F.. (2012). Associations among weight loss, stress, and upper respiratory tract infection in shelter cats. Journal of the American Veterinary Medical Association, 240(5), 570–576. doi: 10.2460/javma.240.5.570

10. Landsberg, G., Hunthausen, W., & Ackerman, L. (2013). Behavior Problems of the Dog & Cat. Great Britain: Saunders Elsevier. pp. 181–182.

11. Mills, D., Karagiannis, C., & Zulch, H. (2014). Stress – Its effects on health and behavior: A guide for practitioners. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 44, 525–541.

12. Mariti, C., Gazzano, A., Moore, J. L., Baragli, P., Chelli, L., & Sighieri, C. (2012). Perception of dogs’ stress by their owners. Journal of Veterinary Behavior, 7(4), 213–219.

13. Seibert, L. M., & Landsberg, G. M. (2008). Diagnosis and management of patients presenting with behavior problems. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 38, 937–950.

14. Patronek, G. J., & Dodman, N. H. (1999). Attitudes, procedures, and delivery of behavior services by veterinarians in small animal practice. Journal of the American Veterinary Medical Association, 215(11), 1606–1611.