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Microbiota mediating Vagal communication in Obesity

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Piccoli fattori microbici che influiscono notevolmente sull’obesità

Il microbiota intestinale potrebbe svolgere un ruolo centrale nel metabolismo energetico umano e condurre a una svolta senza precedenti nel modo di gestire l’obesità: su questo indaga un progetto finanziato dall’UE.

Salute

Nonostante la consapevolezza che le strategie basate sul microbioma possano essere impiegate per gestire la salute metabolica e combattere l’obesità, resta un difetto di comprensione circa il modo in cui il microbiota intestinale interagisce con il proprio ospite. La rivelazione più interessante avvenuta di recente è che il cosiddetto asse «microbiota intestinale-cervello» implica una rete di connessioni che consente una comunicazione bidirezionale tra i batteri intestinali e il cervello. Le prove indicano che i terminali del nervo vago afferente della parete intestinale avvertono i segnali ormonali e/o meccanici relativi alle sostanze nutritive.

Fattori batterici nell’arena del metabolismo energetico

Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto miVaO ha indagato il ruolo svolto dal microbiota intestinale nella regolazione della trasmissione sensoriale delle sostanze nutritive dai nervi vaghi del tratto gastrointestinale al cervello. Il passo successivo è stato individuare i principali batteri responsabili dell’equilibrio energetico. «L’obiettivo finale è contribuire allo sviluppo di interventi più efficaci per affrontare l’obesità», afferma Yolanda Sanz, professoressa presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo e coordinatrice del progetto. I ricercatori di miVaO sono riusciti a identificare un fattore microbico centrale, l’Holdemanella biformis. In un modello murino di obesità indotta con l’alimentazione, questo batterio ha migliorato il funzionamento del sistema del peptide simile al glucagone-1 (GLP-1, Glucagon-Like Peptide 1) e ha indotto effetti anti-diabetici, aumentando la tolleranza al glucosio.

Neuroni sensoriali che influiscono sull’obesità

I ricercatori hanno creato un modello murino privo dei neuroni esprimenti NaV1.8. L’intenzione era quella di dimostrare che H. biformis induce gli effetti glucoregolatori tramite gli afferenti vagali. «Tuttavia», come spiega Marina Romaní-Pérez, ricercatrice principale del progetto, «l’assenza di neuroni che esprimono NaV1.8 ha interferito con il normale sviluppo dell’obesità indotta con l’alimentazione nei topi, quindi non è stato possibile utilizzare questo modello per il suo scopo iniziale». I ricercatori hanno invece potuto caratterizzare l’impatto esercitato dall’ablazione di NaV1.8 sul controllo dell’omeostasi energetica attraverso segnali microbici, endocrini e immunitari. L’assenza di neuroni NaV1.8 ha migliorato alcuni parametri metabolici in un regime alimentare povero di calorie, con effetti dipendenti dal genere: «Mentre le femmine hanno mostrato una migliore tolleranza orale al glucosio, i maschi presentavano una parziale resistenza all’aumento di peso», osserva Romaní-Pérez. Nel complesso, il gruppo di ricerca ha scoperto che per controllare l’assorbimento degli alimenti, la tolleranza al glucosio, lo stoccaggio dei lipidi e la risposta immunitaria intestinale, erano necessari i neuroni sensoriali che esprimono i canali contenenti NaV1.8. Inoltre, in questo delicato equilibrio sono coinvolti due tipi di cellule T: le cellule T regolatorie (Treg) e le cellule T helper 17 (Th17). Sulla base di queste prove, i ricercatori ipotizzano che il microbiota intestinale, nel corso delle sue interazioni con l’alimentazione, sollecita una o due oscillazioni al giorno dei segnali nutritivi e immuno-correlati, trasmessi rapidamente al cervello attraverso i neuroni che esprimono NaV1.8. È importante sottolineare che ciò costituisce un freno per l’appetito, che in definitiva interrompe l’assorbimento degli alimenti e modula la risposta immunitaria dell’intestino in base al singolo stato nutrizionale.

La ricerca futura metterà in risalto la terapia microbica personalizzata

Il gruppo di ricerca sta portando avanti il proprio lavoro in questo risvolto sul controllo dell’assorbimento alimentare. I campioni fecali sono ancora sottoposti ad analisi attraverso il sequenziamento genico di ampliconi 16S rRNA e con approcci metabolomici al fine di individuare i meccanismi microbici dipendenti dal genere alla base del controllo afferente vagale dell’omeostasi del glucosio, nonché dell’assorbimento e del metabolismo intestinale dei lipidi. Sanz è pronta a proseguire i percorsi aperti dalle indagini di miVaO e conclude: «Intendiamo continuare a indagare sui rapporti dinamici tra il microbiota intestinale e l’ospite. In seguito, potremmo progettare interventi personalizzati basati sul microbioma al fine di potenziare la comunicazione intestino-cervello per un migliore adattamento dell’omeostasi energetica al momento dei pasti.

Parole chiave

miVaO, obesità, microbiota intestinale, NaV1.8, nervo vago

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