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Un enigma molto intricato: l´intestino autistico

immunità e microbioma


Autore: Letizia Bernardi Cavalieri

L´attenzione degli scienziati è concentrata tutta sul microbioma, su quei tre milioni di geni “speciali” che sono in grado di decidere della salute o della malattia umana. I dati della ricerca dimostrano una miriade di modi in cui il microbiota intestinale influenza lo sviluppo neurocomportamentale. La possibilità di interventi specifici per modificare la qualità del microbiota apre quindi la prospettiva ad una serie di nuovi approcci terapeutici.



Aspetti neurologici e immunitari nell´autismo


Fino ad oggi la letteratura scientifica ha confermato un modello eziologico multifattoriale dell´autismo, evidenziando una forte influenza ambientale (Gadad et al., 2013) nello sviluppo di questa tipica condizione. Uno studio abbastanza recente, condotto da Goyal DK e Miyan JA (2014), dell´ Università di Manchester, ha scandagliato gli aspetti neurologici, immunologici e le anomalie nel Sistema Nervoso Autonomo nei soggetti autistici, tutti elementi che fanno supporre un nesso causale con alcuni agenti ambientali, e si è soffermato in particolare sulle anomalie del microbioma intestinale (il patrimonio genetico dei batteri che ognuno di noi si porta dietro). Osservando infatti il quadro delle problematiche presenti negli autismi, quello che gli studiosi confermano è che sicuramente, secondo un approccio PNEI ormai ben consolidato, influenze ambientali vanno ad agire su un Sistema Neurologico atipico, su un Sistema Immunitario “in panne” (allergie, intolleranze o patologie autoimmuni correlate), e su funzioni neuroimmunologiche compromesse.



Ma soprattutto, quello che lo studio di Goyal DK e Miyan JA, ha tentato di discutere, è come tale processo fisiopatologico può portare a, e / o esacerbare la sintomatologia ASD.


Gli studiosi stanno infatti cercando di completare il mosaico: individuare COME queste anomalie immunitarie sopraggiungano e come si mantengano, cercando di scoprire il meccanismo attraverso il quale influenzano il neurosviluppo, il comportamento e l´apprendimento, sia a breve che a lungo termine. L´obiettivo di questi studi vorrebbe essere quello di riuscire ad indicare le possibili opzioni terapeutiche capaci di contrastare i principali processi patologici connessi con l´autismo.



Microbioma e microbiota


Cosa media il mondo esterno all´interno dell´organismo autistico?


Ognuno di noi nasce con un bagaglio microbico geneticamente determinato (microbioma). L´ambiente (farmaci, inquinanti, pesticidi, vaccini ecc.) modificano il set di microbi e batteri (microbiota) che servono al nostro organismo per i processi vitali. Il microbiota colonizza ogni superficie esposta al mondo esterno e nell´intestino riveste importanti funzioni fisiologiche, quali la maturazione del sistema immunitario, la degradazione di macromolecole alimentari complesse, la detossicazione, la produzione e l´assorbimento di vitamine e minerali, e influenza anche il comportamento. Il sistema immunitario ha sviluppato degli strumenti per convivere con il microbiota, ma anche per tenerlo sotto controllo. Quando questo controllo viene perso, però c´è la disbiosi, cioè una de-regolamentazione delle comunità batteriche, che non si manifesta sempre con diarrea o stipsi, ma può portare ad altri disturbi infiammatori, in alcuni casi come chiara patologia infiammatoria gastro-intestinale, ma anche come allergie, obesità o diabete o “semplicemente” autismo (Rescigno, 2014).



La selettività alimentare può rappresentare l´unico segno importante di disturbi gastrointestinali nascosti nei bambini con autismo, perché questo è, a volte, l´unico sistema per comunicare, da parte di questi bambini, la loro sofferenza. Infatti questa popolazione rifiuta ostinatamente quegli alimenti che il personale microbiota intestinale non riesce ad elaborare, evitando così, istintivamente, il dolore associato alle difficoltà di digestione (Mulle, 2013). Per queste ragioni, l´analisi del microbiota, le sue interazioni con l´ospite e la sua composizione nelle condizioni di malattia, sono state intensamente studiate negli ultimi anni.



Un sistema dinamico complesso


Inizialmente si riteneva che il Disturbo dello Spettro Autistico potesse essere un disordine neurologico ereditabile, ma oggi la comprensione di questo sistema complesso di problematiche neurobiologiche sta subendo un importante cambiamento. Sta emergendo come un sistema dinamico di anomalie metaboliche e immunitarie, che coinvolge molti organi, compreso il cervello, sottoposto alle influenze dell´esposizione agli agenti ambientali. Quello che emerge, dai racconti dei genitori e dalle osservazioni tramite indagini di laboratorio, è che convivono con i problemi dell´autismo, fenomeni (speso sottostimati) di disturbi gastrointestinali (GI) (Mazurek et al., 2013; Buie et al., 2010; Chandler, 2013). Quello che gli studi rilevano è che molti pazienti con ASD hanno una storia di precedente di esposizione ad antibiotici o di ospedalizzazione, di sintomi gastrointestinali, di desiderio anormale per alcuni tipi di alimenti, e soprattutto che ci sono negli intestini dei soggetti autistici popolazioni batteriche intestinali uniche, che sono ritenute da diversi studiosi (Mazurek et al, 2013; Heberling et al. 2013), responsabili della varietà e della gravità dei sintomi.


La pista degli acidi grassi

L´articolo di Macfabe D. del Dipartimento di Psicologia (Neuroscienze) e Psichiatria, della Divisione di Developmental Disabilities, presso il Lawson Research Institute, dell´University of Western nell´Ontario, in Canada, esamina il ruolo degli acidi grassi enterici a corta catena, (SCFA, acronimo di Short Chain Fatty Acids), in particolare l´acido propionico, che è prodotto dai batteri che sono stati associati alla condizione autistica e che possono svolgere un ruolo nell´eziologia di alcune forme di ASD (Macfabe, 2013).


Le popolazioni umane che sono metabolizzatrici parziali (non sufficienti) dell´acido propionico sono più comuni di quanto si pensi. Non metabolizzare una sostanza significa intasare i sistemi metabolici e aumentare lo stato d´intossicazione. I risultati degli studi di laboratorio descritti in questo studio indicano che i ratti trattati con acido propionico mostrano comportamenti ripetitivi, ossessivi e asociali sovrapponibili agli atteggiamenti autistici. I cambiamenti neurochimici, nei soggetti con ASD, che questi meccanismi inducono sono: neuroinfiammazione, aumento dello stress ossidativo, disfunzione mitocondriale, deplezione del glutatione, e profili di fosfolipidi / acilcarnitina alterati. L´acido propionico ha effetti bioattivi sui sistemi di neurotrasmissione, sull´acidificazione intracellulare e sul rilascio del calcio.


L´enigma infiammatorio nell´intestino


È il microbiota, nel suo complesso, che condivide lo spazio enterico con il viroma umano, che determina il metabolismo degli acidi grassi, che determina l´“accensione” o “lo spegnimento” di alcuni virus, con l´infiammazione. Il DNA del microbiota è sovrapponibile al genoma umano, nel senso che le funzioni di alcuni batteri sono analoghe a quelle dei geni del DNA. Quindi un microbiota alterato determina il non funzionamento di alcuni enzimi, al pari di alcuni polimorfismi genetici.


Una recente revisione (Wang et al. 2014) si è concentrata espressamente sulla ricerca delle prove a sostegno del ruolo di questo particolare microbiota gastroenterico (i batteri che colonizzano l´intestino autistico) e dei suoi prodotti di fermentazione nell´ eziologia e/o nei sintomi di ASD. Gli autori di questo studio hanno cercato di capire come utilizzare proprio l´analisi dei batteri presenti nell´intestino quali biomarcatori dell´autismo. Infatti una semplice analisi dei batteri presenti nelle feci di un bambino potrebbe consentire l´individuazione precoce di autismo a rischio di disturbi gastrointestinali, e quindi orientare verso interventi mirati, con l´obiettivo di modificare la flora intestinale, migliorando potenzialmente la salute e la qualità della vita delle persone colpite.


Operazioni di “restauro”


La ricostituzione di un corretto Microbiota (Parker e Ollerton, 2013) può avvenire soltanto si supera la disbiosi intestinale, e questo lo si può fare con una dieta adeguata a combattere la disbiosi e l´infiammazione. Gli specialisti sottolineano, inoltre, che è necessario un continuo monitoraggio della dieta e dello stato nutrizionale dei bambini con ASD (Kawicka e Regulska-Ilow, 2013). L´adozione di diete “su misura” per i singoli sintomi della malattia, è legata alle esigenze nutrizionali e alle preferenze alimentari del singolo.



In futuro si potrebbe inoltre prevedere anche la reintroduzione (Critchfield et al., 2011) (controllata) di tutta la popolazione batterica che nella storia dell´umanità ci è appartenuta, ma che di fatto è stata distrutta dalle abitudini nutrizionali e “civilizzatrici” della società industrializzata. Questa prospettiva potrebbe davvero contribuire alla riduzione di pandemie di malattie allergiche, infiammatorie e autoimmuni. Evidentemente se il lavoro di ri-colonizzazione è precoce i danni per l´individuo saranno sicuramente minori che non quando già sono innescati diversi processi epigenetici e diventa così possibile sperare anche in una regressione di quei processi. Aumentando la probabilità di remissione.


Bibliografia

  1. Buie T et Al, Evaluation, diagnosis, and treatment of gastrointestinal disorders in individuals with ASDs: a consensus report. 2010 Jan;125 Suppl 1:S1-18. doi: 10.1542/peds.2009-1878C., Pediatrics.
  2. Chandler S, Parent-Reported Gastro-intestinal Symptoms in Children with Autism Spectrum Disorders, 2013 Feb 1, J Autism Dev Disord.
  3. Critchfield JW1,et Al., The potential role of probiotics in the management of childhood autism spectrum disorders. 2011;2011:161358. doi: 10.1155/2011/161358. Gastroenterol Res Pract.
  4. Gadad BS,et Al., Neuropathology and Animal Models of Autism: Genetic and Environmental Factors, 2013 Sep 16, Autism Research and Treatment. , 2013:731935
  5. Goyal DK, Miyan JA, Neuro-Immune Abnormalities in Autism and Their Relationship with the Environment: A Variable Insult Model for Autism, 2014 Mar 7;5:29. eCollection 2014, Front Endocrinol (Lausanne)
  6. Heberling CA et al., Hypothesis for a systems connectivity model of Autism SpectrumDisorder pathogenesis: links to gut bacteria, oxidative stress, and intestinal permeability. 2013 Mar, Med Hypotheses.
  7. Jennifer G. Mulle, The Gut Microbiome: A New Frontier in Autism Research,Curr Psychiatry Rep. Feb 2013; 15(2): 337.
  8. Kawicka A, Regulska-Ilow B., How nutritional status, diet and dietary supplements can affect autism. A review. 2013;64(1):1-12. Rocz Panstw Zakl Hig.
  9. Mazurek MO, et Al., Anxiety, sensory over-responsivity, and gastrointestinal problems in children with autism spectrum disorders, 2013 Jan;41(1):165-76. doi: 10.1007/s10802-012-9668-x. J Abnorm Child Psychol.
  10. Macfabe D., Autism: metabolism, mitochondria, and the microbiome, 2013 Nov;2(6):52-66. doi: 10.7453/gahmj.2013.089.Glob Adv Health Med.
  11. Parker W1, Ollerton J., Evolutionary biology and anthropology suggest biome reconstitution as a necessary approach toward dealing with immune disorders,2013 Jan;2013(1):89-103. doi: 10.1093/emph/eot008. Epub 2013 Apr 19, Evol Med Public Health.
  12. Rescigno M., Intestinal microbiota and its effects on the immune system, 2014 Apr 10. doi: 10.1111/cmi.12301. Cell Microbiol.
  13. Wang L. et Al., Gastrointestinal microbiota and metabolite biomarkers in children with autism spectrum disorders, 2014 Mar;8(3):331-44. doi: 10.2217/bmm.14.12. Biomark Med.



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