Prebiotici e salute del cervello

L’invecchiamento è caratterizzato da un progressivo aumento dell’infiammazione sistemica e in particolar modo della neuroinfiammazione.

La neuroinfiammazione è associata a stati cerebrali alterati che influenzano il comportamento, come un aumento del livello di ansia con un concomitante declino delle capacità cognitive.

Sebbene molteplici fattori svolgano un ruolo nello sviluppo della neuroinfiammazione, la microglia è un bersaglio cruciale.

La microglia è l’unica popolazione di macrofagi nel parenchima del SNC che svolge un ruolo cruciale nel mantenimento dell’omeostasi e nella risposta immunitaria, risposta immunitaria che dipende dall’attivazione e dalla successiva disattivazione della microglia. Pertanto, la disfunzione microgliale ha un impatto importante sulla neuroinfiammazione.

È stato dimostrato che il microbiota intestinale influenza significativamente la microglia dalla nascita all’età adulta in termini di sviluppo, proliferazione e funzione.

La dieta è un fattore di modulazione chiave che influenza la composizione del microbiota intestinale, insieme ai prebiotici che supportano la crescita di batteri intestinali benefici.

Sebbene il ruolo della dieta nella neuroinfiammazione e nel comportamento sia stato ben stabilito, la sua relazione con la funzionalità della microglia è meno esplorata.

Lo studio

Questo studio stabilisce un collegamento tra dieta, comportamento animale e funzionalità della microglia.

I risultati di questa ricerca derivano da esperimenti sul comportamento dei topi, vale a dire memoria, ansia, e studi sulla funzionalità della microglia, vale a dire citochimica (fagocitosi, senescenza cellulare e saggi ROS), espressione genica e quantificazione proteica. Inoltre, è stato eseguito il sequenziamento shotgun per identificare specifiche famiglie batteriche che potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella funzione cerebrale.

I risultati hanno dimostrato che mentre la dieta consumata da animali giovani per un breve periodo di tempo (1 mese) non ha alcun effetto sul comportamento dei topi o sulla funzione cerebrale a causa di un profilo simile del microbiota intestinale, gli effetti diventano negativi del consumo a lungo termine di una dieta ricca di grassi sui topi anziani, esemplificati da aumento del peso corporeo, intolleranza al glucosio, ansia, deterioramento cognitivo e disfunzione della microglia rispetto ai topi anziani con una dieta di controllo.

Questi effetti erano una conseguenza dei cambiamenti nel microbiota intestinale modulati dalla dieta. Infatti, aggiungendo i prebiotici frutto- e galatto-oligosaccaridi (GOS+FOS), i ricercatori sono stati in grado di mitigare gli effetti deleteri di una dieta ricca di grassi a lungo termine.

Significato clinico

Sulla base dei risultati di questo studio, una dieta ricca di grassi a lungo termine (10 mesi) in animali anziani ha alterato la composizione del microbiota in tutti i gruppi dietetici e di conseguenza ha influenzato la funzione cerebrale. Gli effetti negativi sul cervello sono causati da una maggiore neuroinfiammazione, che in ultima analisi influisce sulla cognizione, l’ansia e la risposta immunitaria microgliale. Inoltre, l’alterazione del microbiota intestinale potrebbe aver svolto un ruolo chiave nella neuroinfiammazione, poiché solo nei topi anziani HFD sono stati eliminati i ceppi batterici sani.

La somministrazione di prebiotici GOS+FOS può invertire gli effetti negativi dell’HFD a lungo termine. La somministrazione di prebiotici a topi HFD anziani ha ridotto l’ansia, migliorato la tolleranza al glucosio, migliorato il deterioramento cognitivo e prevenuto la perdita di funzioni microgliali.

Di conseguenza, i prebiotici GOS+FOS hanno effettivamente effetti benefici sul microbiota intestinale e che questo effetto ha un impatto positivo sulla riduzione della neuroinfiammazione e sulla salute generale del cervello durante l’invecchiamento.