Il misterioso legame tra microbioma intestinale e sviluppo cerebrale

Come i microbiomi influenzano l'energia per il cervello umano

Secondo esperimenti condotti in laboratorio, i microbiomi intestinali umani sembrano concentrarsi sulla produzione di energia per alimentare i nostri cervelli, a differenza di quanto avviene in altri animali dove l’energia viene principalmente conservata. Questa scoperta potrebbe indicare che l’evoluzione dei nostri cervelli potrebbe essere stata influenzata dalle attività che avvengono nel nostro intestino.

La dottoressa Katherine Amato, antropologa presso la Northwestern University

ha sottolineato che il tessuto cerebrale richiede un elevato dispendio energetico, il che ha portato il nostro corpo a subire una serie di adattamenti per soddisfare le esigenze dei nostri cervelli più grandi. Di conseguenza, i ricercatori si sono interessati a capire il ruolo che i microbi utili presenti nel nostro intestino potessero aver avuto in questo processo di trasformazione.

È noto che la comunità di microbi presenti nel nostro intestino può produrre composti che influenzano diversi aspetti della biologia umana, come ad esempio modificazioni nel metabolismo che possono portare a resistenza all’insulina e aumento di peso. Questo è quanto ha evidenziato la dottoressa Amato, sottolineando che la variazione nel microbiota intestinale potrebbe rappresentare un meccanismo ancora poco esplorato attraverso il quale il metabolismo dei primati potrebbe adattarsi alle diverse esigenze energetiche del cervello.

Esperimenti condotti da Amato e il suo team

hanno inoculato topi ‘senza germi’ con i microbiomi di tre diversi primati: esseri umani, scimmie scoiattolo (Homo sapiens) e macachi (Saimiri boliviensis). I topi sono stati sottoposti a monitoraggi regolari per valutare peso, funzione epatica, percentuale di grasso e glicemia a digiuno.

  • Le scimmie scoiattolo e gli esseri umani sono considerati primati con ‘priorità cerebrale’, poiché sviluppano cervelli relativamente grandi rispetto alle dimensioni del loro corpo da adulti.
  • I topi inoculati con il microbioma intestinale umano hanno mostrato livelli più alti di glicemia a digiuno, trigliceridi e colesterolo più bassi, nonché un minor aumento di peso.

Le differenze più significative sono emerse tra le due specie con cervelli più grandi (esseri umani e scimmie scoiattolo) e i macachi con cervelli più piccoli. Nonostante le scimmie scoiattolo siano solo lontanamente imparentate con gli esseri umani, i loro microbi sembrano avere caratteristiche simili a quelli umani, suggerendo una correlazione tra microbioma intestinale e sviluppo cerebrale.

Modello per le influenze microbiche sul metabolismo di primati con cervelli grandi e piccoli.
Amato et al, Microbial Genomics, 2024

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