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Il rapporto tra batteri intestinali e sviluppo cerebrale

Flora intestinale


I batteri che vivono all'interno dell'intestino possano influenzare lo sviluppo del cervello e il comportamento delle persone adulte

Sembra che i batteri che vivono all'interno dell'intestino possano influenzare lo sviluppo del cervello e il comportamento delle persone adulte: questi i risultati di una nuova ricerca finanziata dall'Unione europea e pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Le scoperte suggeriscono che la colonizzazione dell'intestino da parte di alcuni microbi potrebbe favorire uno sviluppo ottimale del cervello. I risultati potrebbero migliorare inoltre le conoscenze degli scienziati nel campo dei disturbi psichiatrici.

L'UE ha promosso la ricerca nell'ambito del progetto TORNADO ("Molecular targets open for regulation by the gut flora - new avenues for improved diet to optimize European health"), in favore del quale erano stati stanziati 5,9 milioni di euro in riferimento alla tematica "Prodotti alimentari, agricoltura e pesca, e biotecnologie" del Settimo programma quadro (7° PQ). Obiettivo del progetto era appunto gettare luce sull'influenza del regime alimentare sui microbi dell'intestino e il ruolo di questi ultimi rispetto al sistema immunitario e agli altri organi. Il progetto è stato lanciato nel 2009 e dovrebbe concludersi nel 2013.

È noto che le condizioni ambientali dei primi anni di vita hanno ripercussioni importanti sullo sviluppo futuro dell'organismo. Poco dopo la nascita, ad esempio, l'intestino dei mammiferi è colonizzato da diverse comunità di batteri; studi hanno dimostrato che questo processo è essenziale per il sano sviluppo di numerosi organi, del sistema immunitario, dei vasi sanguigni e delle funzioni epatiche.

Come molti altri organi, il cervello è influenzato da diversi fattori ambientali con cui l'organismo entra in contatto al momento della nascita.
Quest'ultima ricerca ha dimostrato la presenza di un legame tra l'infezione dovuta ai microbi patogeni al momento della nascita e i disordini neurologici dello sviluppo come, ad esempio, l'autismo e la schizofrenia.

In questo studio gli scienziati del Karolinska Institutet e dello Stockholm Brain Institute (Svezia), in collaborazione con il Genome Institute di Singapore (GIS), hanno studiato l'influsso dei microbi intestinali "normali" sullo sviluppo e le funzioni cerebrali.

Il team ha messo a confronto il comportamento dei topi cresciuti in un ambiente in cui erano presenti microrganismi "normali", con quello di topi allevati in un ambiente privo degli stessi ("topi privi di germi").

Gli esperimenti hanno dimostrato che i secondi erano più attivi dei topi "normali" e che tendevano inoltre ad assumere comportamenti più a rischio. L'esposizione ai microbi, a poca distanza dalla nascita, dei topi cresciuti in un ambiente asettico li portava a comportarsi in modo analogo ai topi esposti ai batteri fin dal momento della nascita. Non sono stati invece dimostrati cambiamenti significativi nel comportamento dei topi esposti ai batteri in età adulta dopo essere cresciuti in un ambiente privo di microorganismi .

"I dati fanno supporre che ci sia una finestra di tempo, a poca distanza dalla nascita, in cui i microorganismi dell'intestino influiscono sullo sviluppo cerebrale e dunque sul comportamento in una fase più avanzata", ha commentato il dott. Rochellys Diaz Heijtz del Karolinska Institutet e dello Stockholm Brain Institute, primo autore dello studio.

L'analisi dell'attività dei geni condotta sui cervelli dei due gruppi campione ha messo in evidenza differenze nel livello di attività dei geni coinvolti nei processi di apprendimento, memorizzazione e controllo motorio.

"I risultati suggeriscono che nel corso dell'evoluzione, la colonizzazione dei microbioti intestinali sia integrata nella programmazione dello sviluppo cerebrale, con effetti sul controllo del movimento e sui comportamenti analoghi all'ansia", concludono i ricercatori.

"I microbioti intestinali potrebbero inoltre essere in grado di modificare l'espressione dei geni legati alla predisposizione di una malattia o appartenere al meccanismo che causa le alterazioni delle funzioni cognitive osservate nei pazienti affetti da patologie gastrointestinali". "Infine, le alterazioni comportamentali osservate dovute alla presenza della flora intestinale nei roditori descritte nell'articolo potrebbe avere implicazioni ben più ampie per quanto concerne le patologie psichiatriche negli esseri umani".


Articolo:
Diaz Heijtz, R., et al. (2011) Normal gut microbiota modulates brain development and behavior. PNAS (in corso di stampa), pubblicato online il 31 gennaio. DOI: 10.1073/pnas.1010529108.

Fonte: Cordis (10/02/2011)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: sviluppo cerebrale, cervello, microbioti, batteri
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