Un ambiente stimolante dal punto di vista motorio, sensoriale e sociale ha effetti benefici sul sistema nervoso centrale perché favorisce la plasticità cerebrale e le funzioni cognitive. Una nuova ricerca ha dimostrato che i microrganismi intestinali hanno un ruolo importante nel mediare questi benefici. Lo studio, coordinato da Cristina Limatola del Dipartimento di Fisiologia e farmacologia Vittorio Erspamer dell’Università di Roma La Sapienza, ha analizzato in un modello sperimentale di topo le modifiche indotte da un ambiente arricchito rispetto alle condizioni standard dello stabulario sul microbiota intestinale e sui suoi metaboliti. Questa ricerca ha permesso di identificare alcuni ceppi batterici e i prodotti del loro metabolismo – in particolare, gli acidi grassi a catena corta – che mediano gli effetti benefici dell’ambiente arricchito sulla plasticità del sistema nervoso centrale.

“Il nostro lavoro – spiega Cristina Limatola– aggiunge alle attuali conoscenze due elementi. Il primo è che le cellule microgliali – cioè le cellule del sistema nervoso centrale con funzione immunitaria – rappresentano l’interfaccia tra ambiente e segnali provenienti dal microbiota intestinale. La seconda è che i cambiamenti dell’ambiente in cui viviamo e gli stimoli che da esso riceviamo contribuiscono in modo cruciale a determinare la composizione del nostro microbiota”.

Lo studio ha unito competenze di neurofisiologia e metabolomica – la scienza che studia il metaboloma, cioè l’insieme di tutti i metaboliti che partecipano ai processi biochimici di un organismo – con la metagenomica – cioè il settore della genomica che studia le comunità microbiche nel loro ambiente naturale – e la bioinformatica. “I risultati – conclude Cristina Limatola – evidenziano il ruolo del microbiota, del metaboloma, delle cellule dell’immunità innata e degli acidi grassi a catena corta nei meccanismi di comunicazione tra cervello e ambiente e apre la strada a nuove interpretazioni”.

Alla ricerca, pubblicata sulla rivista Communications Biology hanno collaborato l’Istituto Pasteur Italia, l’Istituto italiano di tecnologia, il Cnr, l’Università Di Trieste e l’IRCCS Neuromed di Pozzilli.

Riferimenti:
Short-chain fatty acids promote the effect of environmental signals on the gut microbiome and metabolome in mice – Francesco Marrocco, Mary Delli Carpini, Stefano Garofalo, Ottavia Giampaoli, Eleonora De Felice, Maria Amalia Di Castro, Laura Maggi, Ferdinando Scavizzi, Marcello Raspa, Federico Marini, Alberta Tomassini, Roberta Nicolosi, Carolina Cason, Flavia Trettel, Alfredo Miccheli, Valerio Iebba, Giuseppina D’Alessandro, Cristina Limatola – Communications Biology (2022) https://doi.org/10.1038/s42003-022-03468-9

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Cristina Limatola

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