Scoperto un sesto senso nell'intestino che aiuta a regolare l'appetito

Tutti gli organismi interpretano il mondo attraverso i propri sensi. Ma la scienza è sempre più chiara sul fatto che i cinque più diffusi (udito, vista, tatto, olfatto e gusto) siano probabilmente insufficienti per affrontare tutte le interazioni con l'ambiente che ci circonda. Una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Nature , una vetrina del meglio della scienza mondiale, ha ora scoperto una sorta di nuovo sesto senso nascosto, situato nell'intestino. Nello specifico, in uno studio sui topi, gli scienziati della Duke University (Stati Uniti) hanno rivelato che questo sistema sensoriale, che definiscono "senso neurobiotico", consente la comunicazione in tempo reale tra il cervello e il microbioma , quell'immenso ecosistema di microrganismi che popola l'intestino ed è in grado di modulare salute e malattia.

Per cominciare, i ricercatori affermano che questa infrastruttura sensoriale viene utilizzata per percepire ciò che accade nell'intestino , rilevare i nutrienti e guidare le decisioni relative all'appetito. Ma questo è probabilmente solo l'inizio di una storia più lunga e ancora da scoprire: gli scienziati ipotizzano che questo sesto senso potrebbe essere una piattaforma per una comprensione più approfondita di come l'intestino rileva i microbi, di come influenzano il comportamento (dalle abitudini alimentari all'umore ) e persino di come il cervello potrebbe modellare il microbioma.

Per molto tempo, afferma Diego Bohórquez, ricercatore presso il Gut-Brain Neurobiology Laboratory della Duke University e autore principale dello studio, si è pensato che l'intestino fosse "un tubo molto passivo che serviva solo a digerire e assorbire". Ma questa premessa lasciava molti punti in sospeso. "Il modo in cui l'intestino sa cosa gli è arrivato non era stato esplorato. Ad esempio, una mela o un bicchiere di latte sono un universo di molecole. E l'intestino deve riconoscere e creare una rappresentazione immediata per notificare al cervello cosa è arrivato", spiega il neuroscienziato. La sua ipotesi era che il cervello e l'intestino avessero "un sistema sensoriale" per comunicare informazioni su ciò che accade in quell'ecosistema microbico. Qualcosa di veloce, diretto e indipendente dalla risposta immunitaria o metabolica molto più lenta che quei microbi possono provocare.

E non aveva torto: dopo 15 anni di ricerca, Bohórquez e il suo team sono riusciti a documentare il funzionamento di questo nuovo senso, che permette al cervello di rispondere in tempo reale ai segnali dei microbi che vivono nell'intestino. "È un sistema sensoriale intestinale che permette ai batteri di influenzare la quantità e la durata del nostro pasto", riassume.

La cinghia di trasmissione chiave per questo sesto senso sono i neuropodi, minuscole cellule sensoriali che rivestono l'epitelio del colon. "Proprio come l'occhio, per distinguere i colori blu e rosso, ha cellule neuroepiteliali – cugine di primo grado dei neuropodi – che rilevano i fotoni e, attraverso la lunghezza d'onda, ci aiutano a determinare se qualcosa è rosso o blu, nell'intestino abbiamo neuropodi che, nel caso dei nutrienti, ci aiutano a rilevare rapidamente le molecole che abbiamo ingerito per guidare il cervello e determinare non solo se abbiamo mangiato un grasso o una proteina, ma anche quanto ancora dobbiamo mangiare", spiega Bohórquez.

La loro ricerca risale a molto tempo fa. Qualche anno fa, avevano già scoperto che i neuropodi erano "essenziali" per l'organismo, consentendogli di distinguere, ad esempio, tra zuccheri e dolcificanti e di scegliere di consumare i primi, che hanno un valore calorico, rispetto ad altri dolcificanti. Lo chiamavano "senso dei nutrienti", un meccanismo che ci aiuta a orientare ciò che mangiamo: i neuropodi erano in grado di trasformare i segnali nutrizionali in messaggi per il cervello. Ma gli scienziati non avevano ancora capito come l'organismo rispondesse in tempo reale agli stimoli provenienti dai microbi intestinali.

Ciò che hanno ora scoperto con questa ricerca è che quando mangiamo , alcuni batteri intestinali rilasciano proteine chiamate flagelline. I neuropodi le rilevano e, con l'aiuto di un recettore (chiamato TLR-5), inviano un messaggio al nervo vago, che è una via di comunicazione fondamentale tra l'intestino e il cervello. Il segnale che raggiunge il centro operativo del corpo attraverso questo canale è un avvertimento che abbiamo mangiato a sufficienza. "Crediamo che i neuropodi rilevino la flagellina e che questa allerti immediatamente il cervello, inviandogli un segnale che deve smettere di mangiare. È una sorta di interfaccia sensoriale immediata, che permette al cervello di sapere non solo che abbiamo mangiato, ma anche che i batteri hanno ricevuto cibo a sufficienza", riflette Bohórquez.

Per convalidare la loro tesi, gli scienziati hanno sottoposto un gruppo di topi a digiuno notturno e, il giorno successivo, hanno somministrato una dose di flagellina direttamente nel colon. La risposta è stata che gli animali hanno mangiato meno. Al contrario, lo stesso esperimento su un altro gruppo di roditori geneticamente manipolati in cui il recettore TLR-5 è stato disattivato ha portato gli animali a mangiare di più e ad aumentare di peso. "Sono diventati obesi perché mangiavano un po' di più e più a lungo ogni volta. Ma ci è voluto molto tempo [per giungere alle conclusioni finali] perché dovevamo dimostrare che non si trattava di un problema immunitario o metabolico e che esisteva effettivamente un sistema neuronale sensoriale per riconoscere i pattern microbici", afferma Bohórquez. La loro ricerca ha dimostrato che la flagellina, attraverso questo circuito neurobiotico, inviava segnali al cervello per frenare l'appetito. Tuttavia, quando questa via veniva interrotta, il messaggio non arrivava e i topi diventavano obesi. Ciò significava che c'era un'influenza microbica diretta sul comportamento alimentare.

Bohórquez sostiene che, nonostante la sua ricerca sia condotta utilizzando modelli animali, le idee principali sono perfettamente applicabili agli esseri umani: "Potrebbero esserci alcune modifiche al sistema sensoriale, ma il principio di base è lo stesso".

Un senso antico

I suoi esperimenti si sono concentrati sulla flagellina di uno specifico genere batterico ( Salmonella ), ma lo scienziato sottolinea che questo modello molecolare è conservato in molte specie diverse di microrganismi . " Questo sistema sensoriale è attivato anche in animali privi di microbiota. Ciò significa che è costitutivo dell'animale, suggerendo che sia un senso molto antico e fondamentale per l'intestino riconoscere questi modelli molecolari microbici e comunicarli al cervello", aggiunge Bohórquez.

La loro scoperta, tuttavia, è solo "il primo passo" di una scala ancora tutta da esplorare. "Abbiamo appena scoperto che l'intestino, attraverso i neuropodi, comunica questi modelli molecolari al cervello. Ma questo apre la possibilità che altri modelli molecolari possano causare specifici cambiamenti comportamentali nel cervello", suggerisce.

Anche Clàudia Aràjol, medico del Dipartimento di Apparato Digerente dell'Ospedale Bellvitge di Barcellona, considera questa ricerca "un filo conduttore molto interessante da seguire". "È uno studio favoloso, con una metodologia completa e risultati promettenti. È l'inizio di un nuovo percorso in relazione al ruolo del microbioma nel controllo della sazietà e del peso", afferma la specialista, non coinvolta nella ricerca. Aràjol sottolinea anche gli sforzi degli scienziati per chiarire tutti gli elementi confondenti (come potenziali spiegazioni immunologiche o metaboliche) per dimostrare questo sistema sensoriale tra microbi intestinali e cervello. "Dobbiamo ancora vedere come si svilupperà negli esseri umani, ma a livello clinico, questi risultati potrebbero promuovere lo studio di diversi farmaci per modificare l'obesità", sottolinea.

Si sta aprendo un immenso panorama di ricerca. "Parliamo sempre colloquialmente di come siamo ciò che mangiamo. C'è una correlazione diretta. Ma qui stiamo già parlando del fatto che l'intestino ha un sistema sensoriale che guida i nostri desideri, non solo i nostri bisogni alimentari, perché tutto il resto deriva dal cibo. Una volta nutriti, possiamo immaginare, creare e interagire socialmente", sottolinea Bohórquez.

Lo scienziato non esclude, infatti, la possibilità che emergano anche nuovi sensi : "Siamo un conglomerato di tutti questi sistemi sensoriali. Anche se forse stiamo documentando il sesto o settimo sistema sensoriale [tenendo conto del sensore dei nutrienti rilevato qualche anno fa], ce ne devono essere molti di più. Per esempio, quello che monitora il liquido cerebrospinale all'interno dei ventricoli del cervello: quel liquido potrebbe richiedere uno specifico sistema sensoriale che influenza il modo in cui dormiamo, i ritmi circadiani o i sogni".

Non sarebbe poi così strano. Nelle piante, ad esempio, è stato documentato che hanno 14 sistemi sensoriali, ricorda. E anche altri scienziati, come il premio Nobel per la medicina Ardem Patapoutian, sostengono che l'idea dei cinque sensi sia un po' "ingenua". Questo scienziato propone che anche la propriocezione – la capacità di percepire la posizione delle proprie estremità nello spazio – sia un senso, e che ce ne siano altri: "E la sensazione della temperatura? E la percezione della vescica? Non è il tatto, quindi cos'è? È un altro senso", ha affermato in un'intervista a EL PAÍS poco più di un mese fa.