Studio sui roditori: come i batteri intestinali possono influire sull'ansia

Un nuovo studio irlandese sui roditori mostra che alcune regioni del cervello fortemente implicate nell'ansia e nella depressione sono significativamente influenzate dai microbi intestinali tramite molecole biologiche chiamate microRNA (miRNA).

I risultati, pubblicati sulla rivista Microbioma, getta nuova luce su come i batteri intestinali possono influenzare i comportamenti simili all'ansia.

I ricercatori dell'APC Microbiome Institute dell'University College Cork hanno studiato il legame tra batteri intestinali e miRNA nel cervello e hanno scoperto che un numero significativo di miRNA è stato modificato nel cervello dei topi privi di microbi. Questi topi, che erano stati allevati in una bolla priva di germi, mostravano ansia anormale, deficit nella socialità e nella cognizione e aumentati comportamenti di tipo depressivo.

"I microbi intestinali sembrano influenzare i miRNA nell'amigdala e nella corteccia prefrontale", ha detto il dottor Gerard Clarke, l'autore corrispondente.

"Questo è importante perché questi miRNA possono influenzare i processi fisiologici che sono fondamentali per il funzionamento del sistema nervoso centrale e nelle regioni del cervello, come l'amigdala e la corteccia prefrontale, che sono fortemente implicati nell'ansia e nella depressione".

I miRNA sono brevi sequenze di nucleotidi (i mattoni del DNA e dell'RNA), che possono influenzare il modo in cui i geni vengono espressi. Si ritiene che la disregolazione o la disfunzione di queste molecole sia un fattore sottostante che contribuisce a disturbi mentali legati allo stress, malattie neurodegenerative e anomalie dello sviluppo neurologico. Inoltre, i cambiamenti dei miRNA nel cervello sono stati implicati in comportamenti ansiosi.

"Potrebbe essere possibile modulare i miRNA nel cervello per il trattamento dei disturbi psichiatrici, ma la ricerca in quest'area ha affrontato diverse sfide, ad esempio, trovare composti sicuri e biologicamente stabili che sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e quindi agire a la posizione desiderata nel cervello ", ha detto Clarke.

"Il nostro studio suggerisce che alcuni degli ostacoli che ostacolano lo sfruttamento del potenziale terapeutico dei miRNA potrebbero essere eliminati prendendo invece di mira il microbioma intestinale".

I risultati rivelano che i livelli di 103 miRNA erano diversi nell'amigdala e 31 nella corteccia prefrontale di topi allevati senza batteri intestinali (topi GF) rispetto ai topi convenzionali. Tuttavia, l'aggiunta di nuovo il microbioma intestinale più tardi nella vita ha normalizzato alcune delle modifiche ai miRNA nel cervello.

Lo studio suggerisce che un microbioma sano è necessario per una regolazione appropriata dei miRNA in queste regioni del cervello. Ricerche precedenti hanno dimostrato che la manipolazione del microbioma intestinale influenza comportamenti simili all'ansia, ma questa è la prima volta che il microbioma intestinale è stato collegato ai miRNA sia nell'amigdala che nella corteccia prefrontale, secondo gli autori.

Per determinare quali miRNA erano presenti nell'amigdala e nella corteccia prefrontale, i ricercatori hanno utilizzato il sequenziamento di nuova generazione (NGS) su gruppi di 10-12 topi di controllo con un normale microbiota intestinale, topi GF ed ex topi GF - colonizzati da batteri ospitandoli con i topi di controllo e ratti adulti il ​​cui normale microbiota era stato impoverito con antibiotici.

I ricercatori hanno scoperto che l'esaurimento del microbiota dei ratti adulti con antibiotici ha influenzato alcuni miRNA nel cervello in modo simile ai topi GF. Ciò suggerisce che, anche se un microbiota sano è presente nella prima infanzia, i successivi cambiamenti nell'età adulta possono avere un impatto sui miRNA nel cervello rilevanti per i comportamenti ansiosi, secondo gli autori.

Il meccanismo esatto con cui il microbiota intestinale è in grado di influenzare i miRNA nel cervello non è ancora chiaro, affermano i ricercatori. E mentre lo studio mostra che gli effetti del microbiota sui miRNA sono presenti in più di una specie (topi e ratti), sono necessarie ulteriori ricerche sull'associazione tra batteri intestinali, miRNA e comportamenti ansiosi prima che i risultati possano essere tradotti in un contesto clinico.

"Questa è una ricerca in fase iniziale, ma la possibilità di ottenere l'impatto desiderato sui miRNA in specifiche regioni del cervello prendendo di mira il microbiota intestinale - ad esempio utilizzando psicobiotici - è una prospettiva allettante", ha detto Clarke.

Fonte: BioMed Central