Carne, pesce o uova? Il menu lo decide il microbiota e non la gola
Siete irresistibilmente attratti da una fiorentina? Non sapete resistere al filetto di orata o di branzino? Sentite l’acquolina in bocca di fronte ad un piatto di fagioli con olio evo? Quale che siano i vostri gusti, sappiate che forse a scegliere sul fronte delle proteine potrebbe non essere il vostro palato ma piuttosto le indicazioni che giungono dalla megalopoli di batteri (e non solo) che abita nelle vostre vie digestive. Perché alla fine, l’asse intestino-cervello domina anche sulle abitudini alimentari, in chiave qualitativa. Nutrirsi, infatti, non significa solamente puntare sulle calorie di cui c’è bisogno. Il corpo che ha bisogno di proteine, infatti, a volte si rende conto che ha bisogno di “mattoncini” che non sa costruire da solo. Quindi deve cercare gli aminoacidi essenziali, ovvero i costituenti delle proteine che non possono essere sintetizzati internamente e devono quindi provenire dal cibo. Ne sono particolarmente ricchi gli alimenti di origine animale e tra quelli di origine vegetale i legumi. Cosa accade? Come veri e propri “rilevatori”, i batteri che costituiscono il microbiota intestinale prima si accorgono della necessità, poi portano l’organismo a rispondere di conseguenza, privilegiando alimenti come carne, pesce, latte e latticini, uova. A dimostrare questa realtà, non nell’uomo ma in diversi organismi del mondo animale. è una ricerca davvero originale apparsa su Science, realizzata da un team coordinato da Greg Seong-Bae Suh del Centro per la Fisiologia del Microbioma, del Corpo e del Cervello presso ’Istituto di Scienze di Base, in collaborazione con ricercatori della Seoul National University e della Ewha Womans University. “Lo studio suggerisce come, in condizioni di carenza proteica, vengano attivati segnali neurali e ormonali che spingono selettivamente verso la ricerca di aminoacidi essenziali, riducendo al tempo stesso l’interesse per altri nutrienti come gli zuccheri – commenta Daniela Martini, docente di Nutrizione Umana presso il Dipartimento di Scienze per gli Alimenti la Nutrizione dell’Università di Milano -. In poche parole, si tratta di un esempio “elegante” di come si possano regolare in modo dinamico le priorità nutrizionali”.
L’intestino governa il cervello
Lo studio, siamo ancora nella ricerca di base, ha scoperto come l’intestino rilevi la carenza di proteine e indirizzi il cervello alla ricerca di nutrienti essenziali. Il tutto attraverso un sistema di segnalazione coordinato tra le due strutture, che porta a modificare rapidamente il comportamentosintetizzatialimentare attraverso percorsi neuronali e ormonali coordinati. Soprattutto, questa ricerca spiega cosa ci sia dietro i meccanismi biologici che collegano la carenza di nutrienti al comportamento alimentare selettivo da parte degli animali. Stando all’indagine, due sarebbero le vie, perfettamente integrate tra loro, che “governano” le scelte proteiche: un circuito neurale rapido informa velocemente il cervello della mancanza di aminoacidi essenziali, mentre un segnale ormonale più lento sostiene nel tempo il comportamento di ricerca di proteine. Il tutto, è stato dimostrato inizialmente nei moscerini della frutta, grazie ad una serie di esperimenti e rilevazioni. In particolare si è visto che in carenza di proteine dietetiche, specifiche cellule intestinali specializzate hanno prodotto un ormone chiamato CNMa. Questo segnale attiva dapprima i neuroni enterici associati all’intestino, che trasmettono rapidamente al cervello le informazioni sulla carenza di aminoacidi attraverso un circuito neurale diretto intestino-cervello. Allo stesso tempo, il CNMa entra in circolo come ormone e raggiunge il cervello più lentamente, rafforzando e sostenendo nel tempo l’appetito per gli aminoacidi essenziali.
Il ruolo del microbiota
Insomma: l’intestino non va considerato solamente un organo dell’apparato digerente ma un vero e proprio sistema sensoriale. Ed è in grado di guidare i comportamenti animali, non solo aumentando l’appetito ma anche sul fronte qualitativo. Addirittura questo sistema integrato dell’asse intestino-cervello arriva a modificare selettivamente le priorità alimentari: gli animali diventano più attratti dai nutrienti proteici, perdendo interesse per gli zuccheri. La segnalazione del CNMa inibisce l’attività dei neuroni sensibili agli zuccheri stessi spostando di fatto la preferenza alimentare dai carboidrati verso i nutrienti proteici. Ed in questo, un ruolo preponderante l’avrebbe il microbiota intestinale. Le mosche prive di batteri commensali intestinali hanno infatti mostrato una maggiore attivazione dei neuroni cerebrali deputati alla ricerca di aminoacidi. E questo meccanismo si sarebbe conservato anche nei mammiferi. Esperimenti simili condotti sui topi hanno rivelato che gli animali privati di proteine sviluppavano una forte preferenza per gli aminoacidi essenziali. Il tutto si è osservato anche nei topi privi di FGF21, un ormone che si ritiene da tempo svolga un ruolo centrale nell’appetito per le proteine. Quindi gli animali potrebbero avere ulteriori sistemi di rilevamento dei nutrienti, finora sconosciuti. “Sebbene il microbiota non decida autonomamente cosa mangiamo, può contribuire in modo importante alla regolazione dell’appetito e delle preferenze alimentari – è la conclusione di Martini -. Sappiamo infatti che i batteri intestinali producono metaboliti e modulano segnali nervosi e ormonali che influenzano fame, sazietà e ricerca di nutrienti specifici. Questo studio aggiunge che il microbiota potrebbe partecipare anche ai meccanismi che regolano il bisogno di proteine e aminoacidi essenziali. Forse non “sceglie al posto nostro”, ma sembra instaurare un continuo dialogo con l’organismo per adattare il comportamento alimentare allo stato nutrizionale”.
Prospettive future
Lo studio mostra che gli animali non si limitano a mangiare di più quando mancano dei nutrienti. Il cervello regola selettivamente le priorità alimentari per favorire i nutrienti specificamente carenti. Queste osservazioni potrebbero aprire importanti prospettive nella ricerca sull’obesità e sui disturbi del metabolismo, oltre che sulle problematiche legate al comportamento alimentare. Secondo Seong-Bae Suh “la maggior parte dei farmaci attualmente utilizzati per il trattamento dell’obesità e il controllo dell’appetito si basa sulla segnalazione ormonale intestinale, eppure sappiamo ancora relativamente poco su come i segnali intestinali prodotti naturalmente influenzino il cervello e il comportamento –“. “L’asse intestino-cervello è oggi considerata uno dei principali sistemi di controllo del comportamento alimentare – conclude Martini -. L’intestino, considerato erroneamente per lungo tempo solo un organo digestivo, sembra essere in realtà un vero sistema sensoriale capace di informare rapidamente il cervello sulla disponibilità dei nutrienti”. E questo, in futuro, potrebbe aprire strade nuove per la scienza. Il tutto partendo dal ruolo del microbiota e dalla visione dell’essere umano come aggregato di cellule eucariote, procariote e di archibatteri o archaea, a conferma che, almeno sul fronte numerico siamo destinati ad essere “dominati” dagli abitanti del nostro corpo. Non per nulla, il censimento delle cellule microbiche che albergano nel corpo umano è superiore a dieci volte rispetto a quello delle cellule eucariote. La maggior parte di queste cellule procariote si trova nell’intestino umano, e anche sotto il profilo genetico i genomi di questi batteri contiene un numero di geni più che centuplicato rispetto a quello dell’uomo.
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