La strada tra intestino e cervello non è poi così lunga

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L'esistenza di una via di comunicazione bidirezionale tra l'intestino e il cervello sta diventando negli ultimi anni uno degli argomenti di maggiore interesse nel panorama della ricerca biologica. Molti studi ipotizzano che i microorganismi che popolano l'intestino (microbiota) "comunichino" con il sistema nervoso centrale e che la presenza di specifici batteri influenzi alcune funzioni del cervello e il comportamento.

Alcuni ricercatori in un gruppo multidisciplinare di veterinari e biologi della Federico II (Alessandro Fioretti, Luca Borrelli, Ludovico Dipineto, Serena Aceto e Claudio Agnisola) e di neuroscienziati dell'Università di Cork, in Irlanda, hanno dimostrato che la somministrazione di specifici probiotici e la conseguente modulazione del microbiota intestinale determina un aumento dell'espressione di alcune molecole endogene neuro-attive come serotonina e BDNF (brain derived neurotrophic factor). L'esperimento è stato condotto per la prima volta su zebrafish (Danio rerio), uno dei più popolari modelli animali utilizzati. Sorprendentemente, gli animali trattati mostravano anche cambiamenti del comportamento, sia nella parte esplorativa che nella fase di interazione sociale, supportando così l'esistenza di una via di comunicazione microbiota-intestino-cervello. La ricerca è stata pubblicata pochi giorni fa sull'importante rivista Scientific Reports (Nature Publishing Group). Questi risultati costruiscono un nuovo percorso, attraverso lo studio di zebrafish, per poter meglio comprendere i meccanismi di azione che intervengono nella comunicazione lungo quest'asse. La modulazione del microbiota intestinale potrebbe essere d'ausilio per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche nei diversi disordini del sistema nervoso centrale, per la salute sia dell'uomo sia degli  animali di interesse veterinario.

 

 

The gut microbiota plays a crucial role in the bi-directional gut brain axis, a communication that integrates the gut and central nervous system (CNS) activities. Animal studies reveal that gut bacteria influence behaviour, Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) levels and serotonin metabolism. In the present study, we report for the first time an analysis of the microbiota gut brain axis in zebrafish (Danio rerio).

After 28 days of dietary administration with the probiotic Lactobacillus rhamnosus IMC 501, we found differences in shoaling behaviour, brain expression levels of bdnf and of genes involved in serotonin signalling/metabolism between control and treated zebrafish group. In addition, in microbiota we found a significant increase of Firmicutes and a trending reduction of Proteobacteria. This study demonstrates that selected microbes can be used to modulate endogenous neuroactive molecules in zebrafish


Redazione

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