Prof.ssa Frauwallner: per molto tempo l’intestino è stato considerato soltanto un semplice tubo digerente, privo di altre funzioni significative. Oggi sappiamo che si tratta di una visione estremamente riduttiva.
Questo organo, infatti, non solo gestisce le circa 30 tonnellate di alimenti che attraversano il nostro corpo durante la vita, ma contribuisce anche in modo decisivo alla difesa contro numerose malattie. Lei ha analizzato i collegamenti nervosi che uniscono intestino e cervello. Mi permetta allora una domanda: che cos’è esattamente l’asse intestino-cervello e in che modo influisce sulla salute e sul comportamento umano?
Prof. Holzer: con il termine asse intestino-cervello si descrive la complessa rete di comunicazione bidirezionale che collega il sistema nervoso centrale all’apparato digerente.
Entrambi gli organi sono essenziali per la vita, e il loro equilibrio reciproco è fondamentale affinché il corpo e la mente possano funzionare in modo armonioso. Un’alterazione a livello intestinale può ripercuotersi sul cervello e viceversa. Per comprendere il meccanismo dell’asse intestino-cervello, occorre considerare le vie di comunicazione bidirezionali che li connettono, costituite da sistemi nervosi, segnali ormonali, mediatori immunitari e metaboliti microbici.
Prof.ssa Frauwallner: il cosiddetto “cervello intestinale” non è in grado di pensare nel senso stretto del termine, ma utilizza gli stessi neurotrasmettitori del cervello centrale, influenzando così ciò che proviamo e come pensiamo. Si sente spesso dire che lo stress riduce le prestazioni cognitive e che esistono prove scientifiche a riguardo. È davvero così? Esistono effettivamente evidenze che lo dimostrano?
Prof. Holzer: sì, esistono numerosi dati sperimentali che dimostrano una connessione tra stress, emozioni, umore, apprendimento e memoria. È però importante chiarire che cosa intendiamo con “stress”: non tutto lo stress è negativo. Una certa dose di stress può perfino aiutarci a reagire e ad adattarci, ma lo stress cronico, cioè quello da cui non possiamo fuggire a causa di situazioni personali o lavorative, può avere effetti molto dannosi sul cervello e su altri organi — come cuore, sistema circolatorio e intestino. Lo stress agisce inizialmente sul cervello, che in risposta attiva una reazione fisiologica di adattamento. Tuttavia, quando lo stress persiste nel tempo, questa reazione rimane costantemente attiva e finisce per danneggiare diversi organi, incluso il cervello stesso. Livelli cronicamente elevati di ormoni dello stress, come il cortisolo, influenzano negativamente l’ippocampo, la regione cerebrale responsabile dell’apprendimento e della memoria, e al tempo stesso iperattivano l’amigdala, l’area che regola emozioni e tono dell’umore.
Prof.ssa Frauwallner: in passato, quando gli esseri umani vivevano ancora nelle caverne, la gestione dello stress era molto più semplice. Davanti a un pericolo imminente, c’erano solo due possibilità: combattere o fuggire — la classica reazione “fight or flight”. Oggi, invece, la situazione è diversa: non possiamo certo abbandonare il posto di lavoro solo perché i clienti sono insistenti o il capo alza la voce. Il risultato è che continuiamo a produrre ormoni dello stress in grandi quantità, ma non possiamo smaltirli attraverso l’attività fisica, come facevano i nostri antenati quando il pericolo era reale e immediato.
Prof. Holzer: sin dai primordi, l’essere umano è dotato di un’asse neuroendocrina che consente soltanto due risposte: combattere o fuggire. Oggi, a causa dello stress prolungato, il cortisolo viene prodotto in continuazione, alterando i recettori a cui si lega. Pur essendo un ormone con funzione anti-infiammatoria, in queste condizioni non riesce più a svolgere correttamente il suo ruolo, e le conseguenze si traducono in diversi problemi di salute.
Prof.ssa Frauwallner: sento spesso persone lamentarsi del fatto che lo stress non li lascia dormire, che si tratti di atleti professionisti prima di una gara o di top manager durante periodi di crisi. Lo stress influisce davvero sulla qualità del sonno? E, di conseguenza, il bilancio di serotonina e melatonina nelle persone stressate viene alterato?
Prof. Holzer: da quanto detto prima, emerge chiaramente che lo stress cronico influisce su specifiche aree del cervello — il cosiddetto sistema limbico — in modo da disturbare l’equilibrio emotivo. Nei casi più gravi, questo può portare allo sviluppo di disturbi d’ansia e depressione. Non a caso, la depressione è considerata una malattia associata allo stress, con il burnout spesso come stadio precursore. Analizzando più da vicino il cervello delle persone depresse, si osserva che molte regioni cerebrali e numerosi neurotrasmettitori sono coinvolti: serotonina, noradrenalina, glutammato, neuropeptide Y e probabilmente una dozzina di altri messaggeri chimici. La melatonina gioca un ruolo fondamentale nel ritmo sonno-veglia, un ritmo che viene alterato non solo nella depressione, ma anche in condizioni di stress e squilibrio emotivo.
Prof.ssa Frauwallner: all’Università di Innsbruck è stato dimostrato che lo stress cronico può provocare infiammazioni diffuse nell’intestino, con gravi ripercussioni sulla barriera intestinale e sulla produzione di ormoni e altri messaggeri chimici. I batteri intestinali muoiono, le proteine di membrana delle cosiddette “tight junctions” si dissolvono, e tossine e allergeni possono penetrare nel sangue. Si ritiene che questa cosiddetta “infiammazione silente” possa essere addirittura una delle cause di Alzheimer e demenza.
Prof. Holzer: posso confermare pienamente. Esistono numerosi studi — anche sull’uomo — sugli effetti neurotossici. Oggi sappiamo che tutti i sistemi di comunicazione del corpo sono influenzati dai batteri intestinali, dal sistema immunitario, al metabolismo, fino alle risposte psicologiche ed emotive.
Prof.ssa Frauwallner: ciò significa che lo stress può provocare anche danni fisici, influenzando in particolare il sistema immunitario in modo così negativo da rendere le persone più suscettibili alle malattie.
Prof. Holzer: l’ormone dello stress, il cortisolo, è noto per la sua azione antinfiammatoria, mediata dal sistema immunitario. Lo stress, però, può inibire il sistema immunitario, aumentando così la vulnerabilità a malattie e infezioni. Ma questo non è l’unico effetto dello stress sul corpo. Attraverso il sistema nervoso autonomo, il cervello sottoposto a stress comunica con quasi tutti gli organi, influenzandone la funzione e mantenendoli in uno stato simile a quello di un’emergenza acuta. Questo influisce sul cuore e sulla circolazione, ma anche sull’intestino. I meccanismo precisi attraverso cui lo stress cronico aumenta la permeabilità della mucosa intestinale non sono ancora completamente noti. Questa maggiore permeabilità causa però numerosi problemi: tossine e patogeni possono penetrare nella parete intestinale, dove normalmente non dovrebbero trovarsi. Inoltre, si altera l’equilibrio tra microbioma intestinale e sistema immunitario intestinale, scatendando una reazione infiammatoria che, tramite l’asse intestino-cervello può a sua volta influenzare negativamente la funzione cerebrale.
Prof.ssa Frauwallner: quali nuove ricerche o scoperte sullo stress possiamo aspettarci nel futuro prossimo. A cosa sta lavorando attualmente in questo ambito?
Prof. Holzer: fin dai tempi del pioniere della ricerca sullo stress, Hans Seyle, abbiamo imparato molto sulla reazione allo stress e sui suoi effetti sui vari organi. Tuttavia, non è ancora completamente chiaro quali siano gli effetti delle reazioni allo stress a livello molecolare. Un esempio è il legame tra stress e infiammazione, che non può essere spiegato esclusivamente dal cortisolo. L’infiammazione cronica è infatti una risposta coinvolta in molte malattie e può a sua volta essere considerata uno stress endogeno. Per questo motivo, la ricerca sullo stress e quella sull’infiammazione si stanno sempre più avvicinando. Anche nel cervello si verificano processi infiammatori che giocano un ruolo sia nel dolore cronico sia in diverse patologie psichiatriche. Questi aspetti vengono studiati anche nel Dottorato “Fondamenti molecolari dell’infiammazione” presso l’Università di Medicina di Graz, da un gruppo di studenti altamente qualificati, sotto la mia supervisione.
Prof.ssa Frauwallner: per concludere questa importante conversazione, vorrei affrontare il tema dei probiotici e dello stress. Sono già stati sviluppati probiotici specifici in grado di avere un effetto antinfiammatorio sulla mucosa intestinale e, di conseguenza, un influsso positivo sull’asse intestino-cervello.
Prof. Holzer: un eccellente studio è stato pubblicato nel 2011 su PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA), suscitando grande scalpore nel mondo della ricerca. I topi nutriti con probiotici erano molto più resistenti allo stress rispetto ai loro coetanei e si è visto chiaramente che la somministrazione di batteri intestinali probiotici poteva modulare positivamente il comportamento.
Prof.ssa Frauwallner: succede lo stesso anche negli esseri umani?
Prof. Holzer: penso proprio di sì. Di particolare interesse è come la somministrazione di probiotici di rilevanza medica possa aumentare la capacità di concentrazione e migliorare la stabilità emotiva.
Prof.ssa Frauwallner: la ringrazio molto per questa interessante conversazione!
Il Prof. Holzer vive e lavora a Graz (Austria) ed è preside degli studi di dottorato presso l'Università di Medicina di Graz. Ha completato i suoi studi con il massimo riconoscimento accademico, il titolo "sub auspiciis preasidentis". Da molti anni ricopre l'unica cattedra austriaca di Neurogastroenterologia Sperimentale come professore universitario e dirige anche l'associazione "Initiative Gehirnforschung", per la ricerca sul cervello.
