La scienza dice che per l’uomo l’intestino è davvero un secondo cervello 

Pubblicato il 18 aprile 2017 in

Per trarre materia ed energia necessaria per la vita e per proteggersi e difendersi da possibili attacchi di molecole e altri essere viventi pericolosi, l’essere umano ha sviluppato, nel corso dei millenni, strutture e sistemi specializzati in grado di svolgere funzione di protezione e di sentinella da agenti esterni, ma allo stesso tempo in grado di garantire l’assimilazione della materia necessaria per vivere.

Le strutture specifiche che l’essere umano ha sviluppato per interfacciarsi con l’ambiente esterno sono barriere anatomiche ed immunitarie.

  • Le barriere anatomiche sono in alcuni casi vere e proprie barriere fisiche che permettono solo scambi rigidi con l’ambiente esterno. Esse comprendono la cute, le vie respiratorie e il sistema gastrointestinale.
  • La barriera immunitaria, invece, è formata da un complesso insieme di meccanismi biochimici di difesa cellulare che si sono sviluppati nel corso di millenni durante l’evoluzione della nostra specie. Tale sistema difende l’organismo da qualsiasi forma di insulto chimico, traumatico o biologico alla integrità dell’organismo stesso e quindi potenzialmente pericolosi per la sua vita.

La caratteristica fondamentale del sistema immunitario è la capacità di distinguere tra strutture (molecole o cellule) che non costituiscono un pericolo per la vita dell’individuo e che dunque possono o devono essere preservate (Self) e le strutture che invece non sono note o che si dimostrano nocive per l’organismo e che devono quindi essere eliminate (Non-Self).

La barriera anatomica /immunitaria più importante del nostro corpo è  l’intestino. Esso è l’ultima parte dell’apparato digerente. Si presenta come un tubo di diametro variabile con pareti flessibili, ripiegato più volte su se stesso.

La parete dell’intestino è costituita da cellule epiteliali cilindriche semplici con la funzione di assorbire le sostanze nutritive derivanti dalla digestione del cibo. Per aumentare la superficie di assorbimento l’epitelio presenta delle estroflessioni digitiformi, chiamate villi. Ogni elemento cellulare è tenacemente connesso a quello adiacente mediante particolari giunzioni serrate. Questa caratteristica anatomica/funzionale è di fondamentale importanza perché rende la parete impermeabile, impedendo alle sostanze introdotte con il cibo di superare  la barriera indestinale e di diffondersi nell’organismo senza prima essere state vagliate e metabolizzate dalle cellule intestinali stesse.

Di fatto, nella parete dell’intestino sono presenti particolari aree formate da aggregati di cellule appartenenti al tessuto linfoide deputato alla difesa immunitaria. La loro funzione è quella di campionare le sostanze introdotte con il cibo, discriminando ciò che è “Self” da quello “Non Self” tramite una serie di “sensori recettoriali” posti sulla membrana cellulare.

Dobbiamo tuttavia ricordare che esistono altre particolari condizione patologiche che permettono alle molecole “Non Self“ di superare le barriere anatomico/ immunologiche dell’intestino. Tra queste la più importante è la perdita di impermeabilità della parete.

Tra le principali condizione che possono causare perdita della permeabilità della barriera intestinale si annoverano le infezioni o irritazioni intestinali e/o l’assunzione di particolari molecole incluso alcuni farmacologiche  come gli antibiotici, gli antisettici e/o i gastroprotettori.

Si deve ricordare che il sofisticato  sistema di controllo del nostro intestino è alla base della genesi delle  Patologie da Alimentazione quali le allergie e/o le intolleranze alimentari.

Di fatto, le allergie e le intolleranze alimentari sono reazioni negative a molecole tipiche di alcuni alimenti o molecole in essi contenuti perché aggiunti dall’uomo nei processi produttivi quali gli additivi alimentari come i solfiti, coloranti, dolcificanti, e altro.

La specifica intolleranza ad alimenti o a componenti alimentari è, dal punto di vista biologico,  l’attivazione del sistema immunitario.

Infatti, se una molecola/sostanza è presente nell’alimento ed è riconosciuta “Non Self” questa innesca la catena di reazioni del sistema immunitario tra cui la produzione di anticorpi da parte del sistema immunitario con liberazione di particolari sostanze quali l’istamina, i leucotrieni e le prostaglandine. Queste ultime molecole provocano reazioni allergiche responsabili, nelle forme cliniche meno gravi, di vari sintomi quali esantemi cutanei, prurito, cogestione nasale, tosse, crisi asmatiche, nausea e crampi addominali. Nelle forme più gravi, per fortuna più rare, queste sostanze possono causare situazioni di emergenza clinica quali edema della glottide e shock che possono causare anche la morte dell’individuo, se non prontamente riconosciute e trattate.

L’allergia è quindi “un’alterazione immunitaria” in cui una sostanza normalmente innocua viene “percepita” come “Non Self” e quindi una minaccia. Essa viene attaccata dalle difese immunitarie dell’organismo per eliminarla. Tuttavia questa reazione immunitaria può essere di diversi gradi di intensità e in alcuni casi molto pericolosa.

Le reazioni allergiche possono manifestarsi con qualsiasi alimento o componente alimentare aggiunto nei processi di lavorazione dell’alimento stesso.

Tra gli alimentari più comuni in grado di indurre reazioni allergiche si ricorda: il latte vaccino, le uova, la soia, il grano, i crostacei, la frutta, le arachidi e alcuni tipi di noci.

L’intolleranza alimentare invece coinvolge il metabolismo, ma non il sistema immunitario dell’uomo. Essa può provocare sintomi simili all’allergia quali: nausea, diarrea o dolori addominali. L’intolleranza alimentare si manifesta quando il corpo non riesce a digerire correttamente un alimento o un componente alimentare.

L’intolleranza al lattosio è un tipico esempio. Essa è causata da una carenza genica di lattasi che è l’enzima digestivo che scompone lo zucchero presente nel latte. È noto che i popoli di ceppo nordeuropeo producono una quantità sufficiente di lattasi. Al contrario, tra le razze non bianche e le popolazioni del Medio Oriente la carenza di lattasi è un fenomeno molto diffuso. Dati attendibili indicano che circa il 70% della popolazione mondiale adulta non produce lattasi a sufficienza e presenta, quindi, un certo grado di intolleranza al lattosio.

Altra forma di intolleranza molto nota è l’intolleranza al glutine. Essa è una disfunzione intestinale che si manifesta quando il corpo non tollera il glutine. Il glutine è una proteina presente nel grano, nella segale, nell’orzo e nell’avena, anche se quest’ultima è oggetto di controversie e di ricerche per stabilirne l’effettivo ruolo. Se la persona che ne è affetta consuma un alimento contenente glutine, le pareti di rivestimento dell’intestino tenue si danneggiano e subiscono una riduzione della capacità di assorbire nutrienti essenziali. I sintomi includono diarrea, debolezza dovuta a perdita di peso, irritabilità e crampi addominali. Escludendo tale sostanza dalla dieta, l’intestino si ripara gradualmente e i sintomi scompaiono.

imagesTuttavia l’intestino è un eco-sistema ancora più complesso e in parte ancora sconosciuto.

Infatti nell’intestino vivono circa 100 trilioni di microorganismi che comprendono in prevalenza batteri ma anche funghi e virus. Tale ecosistema è detto microflora batterica intestinale o microbiota.

Esso ha un peso di circa un paio di chilogrammi e conta una popolazione cellulare di circa 100-150 volte superiore al numero di cellule del nostro stesso organismo. Le caratteristiche quantitative e qualitative del microbiota sono le condizioni che regolano la sua funzione.

In condizioni di salute, la flora intestinale è in perfetta simbiosi con il corpo umano e il nostro organismo ha scelto di firmare con il microbiota un’alleanza ormai indissolubile che dura da milioni di anni. Infatti il microbiota svolge una serie di attività fondamentali per la vita dell’essere umano.

Di fatto, il microbiota rende possibile la digestione di sostanze introdotte con l’alimentazione (quali gli zuccheri), produce alcune vitamine indispensabile per la vita (quali la vitamina K indispensabile per la coagulazione del sangue), influenza il metabolismo e la funzione delle cellule dell’apparato digestivo  e regola il sistema immunitario di difesa sia locale che dell’organismo causando, secondo le più recenti ricerche scientifiche, sia malattie locali che sistemiche.

Recenti ricerche hanno inoltre suggerito che alcune molecole prodotte del microbioma sono in grado di influenzare la funzione celebrale e sono alla base di patologie quali l’autismo.

La composizione della flora batterica intestinale risale alla comparsa sulla terra dei primi mammiferi. Essa rimane relativamente costante nel corso della vita se non intervengono cause esterne in grado di modificarne la composizione. Essa dipende principalmente dalla interazione tra ambiente esterno e caratteristiche del singolo individuo umano.  La flora intestinale è rappresentato in gran parte da batteri che possono essere adesi alla mucosa intestinale o presenti nel lume dell’intestino stesso. Essi possono essere quantificati nelle feci permettendo, quindi, di identificare, con tecniche relativamente semplici e non invasive, eventuali modifiche della flora batteriche indotte da cambi di dieta, introduzione di specifici agenti chimici e/o biologici e/ malattie intestinali e/o sistemiche. È, infatti, utile ricordare che il microbiota svolge la sua importante azione di simbiosi con il corpo umano se esiste un ottimale equilibro quantitativo e qualitativo dei microorganismi che lo compongono. Se l’ambiente esterno interferisce sulla flora intestinale e il suo equilibrio interno è modificato, si nota il sopravvento di specie batteriche sulle altre e/o la comparsa di batteri patogeni. Questa condizione è definita disbiosi.

La condizione di disbiosi, causata nei Paesi industriali dalla modificazione degli stili di vita e/o da agenti introdotti con l’alimentazione, è spesso associata, in relazione di causa/effetto, a malfunzionamento del tratto intestinale che comprende: la malnutrizione, le reazioni allergiche e infiammatorie locali o sistemiche, le patologie del sistema nervoso quali il morbo di Alzheimer, la malattia di Parkinson e l’autismo, il diabete, l’obesità  e alcune patologie cardiovascolari importanti quali infarto del miocardio ed ictus celebrale, la sindrome della fatica cronica, alcune fibromialgie, l’artrite reumatoide, le nefropatie, la  cirrosi epatica e, in base a studi recenti, anche  lo sviluppo del cancro del colon.

Come detto in precedenza, le sostanze usate come additivi presenti nei cibi sono riconosciute come “Non Self” dal nostro intestino e possono modificare la flora batterica intestinale, creando una stato di disbiosi che a sua volta modifica la funzione intestinale creando un circolo vizioso in grado di sviluppare diverse patologie in base a quale via metabolica venga attivata o a quale linea di batteri patogeni venga selezionata. Infatti la disbiosi e le alterazioni della barriera intestinale sono strettamente associate. Tale situazione è definita “intestino a colabrodo”. Nell’”intestino a colabrodo” la barriera intestinale perde la sua caratteristica di impermeabilità selettiva descritta in precedenza e rende possibile il passaggio di molecole e batteri pericolosi per la nostra salute. Recenti evidenze scientifiche suggeriscono che farmaci normalmente usati per curare patologie umane quali chemioterapici, antibiotici, gastroprotettori e farmaci anti-ipertensivi possono causare disbiosi ed “intestino a colabrodo” influenzando, di fatto, la funzione intestinale. A tal proposito riteniamo giusto ricordare che una semplice terapia antibiotica causa drammatici cambi della omeostasi intestinale modificando circa il 90% delle normali funzioni e del microbiota.

In conclusione possiamo dire che da qualche anno la ricerca scientifica avanzata ha identificato nella struttura intestinale non un semplice “tubo” che convoglia il cibo ma un vero e proprio organo molto complesso che è in grado di influenzare in modo importante la salute ed il benessere sia fisico sia psichico  dell’individuo.

Ulteriori ricerche sono in atto per capire sempre di più quali sono i meccanismi che regolano questa macchina complessa, come e in quali condizioni questi meccanismi sofisticati si possono alterare e come e con che cosa essi si possano  riportare a una condizione di buon-funzionamento .

SUPPORTO BIBLIOGRAFICO

  • A.L. Lenhinger. Principi di Biochimica. Zanichelli Editore. 1989
  • Roberts, M. Reiss, G. Monger. Biology. Principle and Processes. Thomas Nelson and Sons L.td. 1993
  • Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport, Mark J. Shlomchik, Immunobiologia (3ª edizione italiana sulla 6ª inglese), Padova, Piccin, 2007.
  • Groschwitz KR, Hogan SP. Intestinal barrier function: molecular regulatioon and disease pathogenesis. J Allergy Clin Immunol 2009;124:3-20
  • Brandtzaeg P, Baekkevold ES, Farstad IN, Jahnsen FL, Johansen FE, Nilsen EM, Yamanaka T. Regional specialization in the mucosal immune system: what happens in the microcompartments? Immunol Today 1999; 20: 141-151
  • Viney JL. The anatomical basis of intestinal immunity. Immunol Rev 1997; 156: 145-166
  • Mowat AM. Anatomical basis of tolerance and immunity to intestinal antigens. Nat Rev Immunol 2003; 3: 331-341
  • Abreu MT, Fukata M, Arditi M. TLR signaling in the gut in health and disease. J Immunol 2005; 174: 4453–4460
  • Cebra JJ. Influences of microbiota on intestinal immune system development. Am J Clin Nutr 1999; 69: 1046S–1051S
  • Coyne MJ, Reinap B, Lee MM, Comstock LE. Human symbionts use a host-like pathway for surface fucosylation. Science 2005; 307: 1778–1781
  • Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M, Gill SR, Nelson KE, Relman DA. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science 2005; 308:1635–1638
  • Kelly D, Conway S, Aminov R. Commensal gut bacteria: mechanisms of immune modulation. Trends Immunol 2005; 26: 326–333
  • Ley RE, Backhed F, Turnbaugh P, Lozupone CA, Knight RD, Gordon JI. Obesity alters gut microbial ecology. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 11070–1107
  • Mazmanian SK, Liu CH, Tzianabos AO, Kasper DL. An immunomodulatory molecule of symbiotic bacteria directs maturation of the host immune system. Cell 2005; 122: 107–118
  •  Rook GA, Brunet LR. Microbes, immunoregulation and the gut. Gut 2005; 54: 317–320
  • Schmausser B, Andrulis M, Endrich S, Lee SK, Josenhans C, Muller-Hermelink HK, Eck M. Expression and subcellular distribution of Toll-like receptors TLR4, TLR5 and TLR9 on the gastric epithelium in Helicobacter pylori infection. Clin Exp Immunol 2004; 136: 521–526
  • Shanahan F. The host–microbe interface within the gut. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2002; 16: 915–931

Lascia un commento