Un Batterio Buono Contro i Danni Midollari? La Sorpresa dal Nostro Intestino!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa di veramente affascinante che collega il nostro intestino al nostro sistema nervoso, in particolare in una situazione critica come la lesione del midollo spinale (SCI). Sembra fantascienza, vero? Eppure, la ricerca sta aprendo scenari incredibili, e uno dei protagonisti è un piccolo batterio “buono”: il Limosilactobacillus reuteri DSM 17938.

La Lesione Midollare: Un Dramma Silenzioso e l’Infiammazione

Partiamo dalle basi. Una lesione del midollo spinale è un evento devastante. C’è un danno primario, quello meccanico iniziale, che purtroppo è irreversibile. Ma poi si scatena una seconda ondata di danni, la cosiddetta lesione secondaria, dove l’infiammazione gioca un ruolo da protagonista negativa. Immaginate una vera e propria tempesta infiammatoria nel sito della lesione.

Al centro di questa tempesta ci sono le microglia, le cellule immunitarie residenti nel nostro sistema nervoso centrale. Normalmente sono lì per proteggere e mantenere l’equilibrio, ma dopo una SCI, molte di loro si “arrabbiano”, trasformandosi in un fenotipo chiamato M1. Queste microglia M1 sono pro-infiammatorie: producono sostanze come TNF-α, IL-6 e IL-1β che peggiorano il danno e ostacolano la guarigione. Esiste anche un fenotipo M2, più “buono” e riparativo, ma dopo una SCI, le M1 prendono spesso il sopravvento. Capite bene che trovare un modo per calmare queste M1 o favorire le M2 sarebbe un passo avanti enorme.

L’Intestino Entra in Scena: Un Ecosistema Sconvolto

E qui arriva la sorpresa: cosa c’entra l’intestino? Moltissimo! Studi recenti hanno mostrato che una SCI sconvolge pesantemente anche il nostro microbiota intestinale, l’ecosistema di miliardi di batteri che vive nel nostro apparato digerente. In particolare, dopo una lesione midollare, si nota spesso una diminuzione di batteri benefici, come i Lattobacilli, e un aumento di quelli potenzialmente dannosi. Questa disbiosi, questo squilibrio, non è un effetto collaterale trascurabile, anzi! Sembra proprio che contribuisca ad alimentare l’infiammazione sistemica e quella nel midollo spinale. Pensate: trapiantare microbiota “sano” in modelli animali con SCI ha mostrato effetti positivi!

Il Nostro Eroe: Limosilactobacillus reuteri DSM 17938

Ed eccoci al nostro piccolo eroe: il Limosilactobacillus reuteri. È un probiotico ben noto, uno di quelli che colonizzano volentieri il nostro tratto gastrointestinale e ci danno una mano in tanti modi. È già conosciuto per le sue capacità di modulare il sistema immunitario e calmare l’infiammazione in diverse condizioni, dalla sclerosi multipla alla colite. Ma poteva fare qualcosa anche per la SCI? Questa è stata la domanda chiave dello studio che vi racconto.

L’Esperimento: Cosa Abbiamo Osservato?

I ricercatori hanno preso dei ratti, indotto una lesione midollare cervicale (un modello standard per studiare la SCI) e poi hanno trattato un gruppo di questi ratti con il nostro L. reuteri DSM 17938, somministrato per via orale. Hanno poi confrontato questi ratti con quelli che avevano subito la SCI ma non avevano ricevuto il probiotico e con un gruppo di controllo sano (sham).

I risultati sono stati davvero incoraggianti! Prima di tutto, hanno confermato che la SCI causa una disbiosi intestinale, con una drastica riduzione proprio dei L. reuteri e di altri Lattobacilli. Poi, hanno visto che i ratti trattati con L. reuteri DSM 17938 mostravano:

• Un miglior recupero della funzione motoria degli arti anteriori (valutato con test specifici come il “cylinder rearing test” e il “grooming test”) rispetto ai ratti SCI non trattati, specialmente a lungo termine (28 giorni).
• Una riduzione del danno tissutale nel midollo spinale. Le “cavità” che si formano dopo la lesione erano significativamente più piccole nel gruppo trattato con il probiotico.

Quindi, il nostro batterio sembrava davvero fare la differenza! Ma come?

Il Segreto è nel Triptofano: Un Messaggero Chiave

Qui la storia si fa ancora più interessante e tocca il metabolismo del triptofano. Il triptofano è un amminoacido essenziale (dobbiamo assumerlo con la dieta) che il nostro corpo e, soprattutto, i batteri intestinali possono trasformare in tante molecole attive. Alcuni batteri, tra cui il nostro L. reuteri, sono bravissimi a produrre dei metaboliti del triptofano chiamati indoli.

Ebbene, lo studio ha scoperto che i ratti con SCI avevano livelli più bassi di un particolare indolo benefico, l’indole-3-carbossaldeide (IAld), e livelli più alti di un metabolita pro-infiammatorio del triptofano, l’acido chinolinico (QA). Il trattamento con L. reuteri DSM 17938 invertiva questa tendenza: aumentava l’IAld e diminuiva il QA nel siero dei ratti!

Per essere sicuri che fosse proprio il metabolismo del triptofano a fare la differenza, i ricercatori hanno aggiunto un gruppo di ratti con SCI trattati con L. reuteri ma alimentati con una dieta priva di triptofano (TDD group). Risultato? Molti dei benefici del probiotico svanivano! Questo suggerisce fortemente che L. reuteri agisce proprio modulando come viene usato il triptofano.

Calmare la Tempesta: Meno Microglia M1 e Infiammazione

Ricordate le microglia M1 “arrabbiate”? Lo studio ha misurato i marcatori di queste cellule (come Iba-1 e iNOS) e le citochine infiammatorie (IL-1β, IL-6, TNF-α) nel midollo spinale. Nei ratti con SCI, questi marcatori erano, come previsto, molto alti. Ma nel gruppo trattato con L. reuteri DSM 17938, i livelli di Iba-1, iNOS e delle citochine infiammatorie erano significativamente ridotti! Il probiotico riusciva a calmare l’attivazione delle microglia M1. E, di nuovo, questo effetto benefico veniva annullato nei ratti con la dieta senza triptofano, confermando il legame con il suo metabolismo.

Il Recettore AhR: Un Interruttore Molecolare

Ma come fa l’IAld (il metabolita buono del triptofano prodotto da L. reuteri) a comunicare con le cellule e a ridurre l’infiammazione? Attraverso un recettore chiamato Aryl hydrocarbon Receptor (AhR). L’AhR è una specie di sensore che può essere attivato da vari composti, inclusi molti metaboliti del triptofano come l’IAld. L’attivazione dell’AhR è nota per avere effetti regolatori sul sistema immunitario e può inibire la polarizzazione M1 delle microglia.

Lo studio ha verificato i livelli di AhR e di un suo gene bersaglio (CYP1A1, che indica l’attivazione di AhR) sia nel midollo spinale che nel colon. Nei ratti con SCI, l’espressione di AhR e CYP1A1 era ridotta, indicando una minore attivazione di questa via protettiva. Il trattamento con L. reuteri DSM 17938, invece, aumentava significativamente l’espressione di AhR e CYP1A1! Ancora una volta, la dieta priva di triptofano impediva questa attivazione. Sembra quindi che L. reuteri, metabolizzando il triptofano in IAld, attivi la via dell’AhR, contribuendo a spegnere l’infiammazione.

Riparare le Falle: La Barriera Intestinale

C’è un ultimo pezzo importante del puzzle: la barriera intestinale. Abbiamo detto che la SCI la danneggia. Questo porta a quello che viene chiamato “leaky gut” o intestino permeabile: sostanze che dovrebbero rimanere nell’intestino, come il lipopolisaccaride (LPS), una tossina batterica, possono passare nel sangue e alimentare l’infiammazione sistemica e anche quella nel sistema nervoso.

Lo studio ha esaminato il colon dei ratti. Nel gruppo SCI, si vedevano danni alla mucosa, infiammazione e perdita di cellule importanti. Inoltre, i livelli di LPS nel sangue erano più alti. Il trattamento con L. reuteri DSM 17938 ha migliorato notevolmente la situazione: ridotta infiammazione nel colon, migliore struttura della mucosa e livelli di LPS nel sangue significativamente più bassi. Come? Il probiotico ha aumentato l’espressione delle proteine delle giunzioni strette (Tight Junctions) come ZO-1, Occludina e Claudina-1, che sono come la “colla” che tiene unite le cellule della barriera intestinale, rendendola meno permeabile. E indovinate un po’? Anche questo effetto riparatore sulla barriera intestinale dipendeva dalla presenza di triptofano nella dieta!

Conclusioni: Un Probiotico Promettente per il Futuro

Mettendo insieme tutti i pezzi, emerge un quadro affascinante:
Limosilactobacillus reuteri DSM 17938, somministrato dopo una lesione midollare, sembra agire su più fronti:

1. Modula il metabolismo del triptofano, favorendo la produzione del metabolita benefico IAld.
2. L’IAld attiva il recettore AhR sia nell’intestino che nel midollo spinale.
3. L’attivazione di AhR contribuisce a ridurre la polarizzazione M1 delle microglia e la produzione di citochine infiammatorie nel midollo spinale (neuroinfiammazione).
4. Contemporaneamente, aiuta a riparare la barriera intestinale danneggiata, riducendo il passaggio di LPS nel sangue e quindi l’infiammazione sistemica.

Il risultato finale è una riduzione del danno secondario e un miglior recupero funzionale dopo la SCI nei modelli animali.

Certo, siamo ancora a livello di ricerca pre-clinica, e ci sono aspetti da approfondire (ad esempio, verificare l’effetto diretto dell’IAld o confrontare l’efficacia con terapie standard). Ma questi risultati aprono una strada davvero promettente. Suggeriscono che intervenire sul microbiota intestinale, magari con probiotici specifici come L. reuteri DSM 17938, potrebbe diventare una strategia terapeutica aggiuntiva importante per aiutare le persone che hanno subito una lesione del midollo spinale.

È incredibile pensare come un microrganismo così piccolo nel nostro intestino possa avere un impatto così profondo sulla salute del nostro sistema nervoso. La connessione intestino-cervello non smette mai di stupirci!

Fonte: Springer