I ricercatori della Weill Cornell Medicine hanno scoperto che alcuni batteri colonizzano l’intestino subito dopo la nascita e producono il neurotrasmettitore serotonina per formare le cellule immunitarie dell’intestino. Ciò impedisce reazioni allergiche al cibo e ai batteri stessi durante le prime fasi dello sviluppo.
Lo studio preclinico, pubblicato in Immunologia scientifica il 15 marzo, hanno dimostrato che i batteri abbondanti nell’intestino dei neonati producono serotonina, che promuove lo sviluppo di cellule immunitarie chiamate cellule T-regolatrici o Treg. Queste cellule sopprimono le risposte immunitarie inappropriate per aiutare a prevenire le malattie autoimmuni e le pericolose reazioni allergiche a prodotti alimentari innocui o a microbi intestinali benefici.
“L’intestino è ora conosciuto come il secondo cervello umano poiché produce oltre il 90% dei neurotrasmettitori nel corpo umano. Mentre i neurotrasmettitori come la serotonina sono meglio conosciuti per il loro ruolo nella salute del cervello, i recettori per i neurotrasmettitori si trovano in tutto il corpo umano, ” ha spiegato l’autore senior dello studio, la dottoressa Melody Zeng, assistente professore di immunologia presso il Gale and Ira Drukier Institute for Children’s Research e il Dipartimento di Pediatria della Weill Cornell Medicine.
I batteri intestinali nei bambini forniscono una mano d’aiuto
I ricercatori hanno osservato che l’intestino neonatale del topo aveva livelli molto più elevati di neurotrasmettitori, inclusa la serotonina, rispetto all’intestino adulto. “Finora, quasi tutti gli studi sui neurotrasmettitori intestinali sono stati condotti su animali adulti o soggetti umani, dove uno specifico tipo di cellule intestinali chiamate cellule enterocromaffini producono neurotrasmettitori”, ha affermato il dottor Zeng. “Tuttavia, abbiamo scoperto che questo non è il caso nell’intestino del neonato, dove la maggior parte della serotonina è prodotta da batteri che sono più abbondanti nell’intestino neonatale.”
Ciò è stato confermato anche nei neonati attraverso una biobanca di feci umane che il laboratorio Zeng ha creato in collaborazione con l’Unità di Terapia Intensiva Neonatale dell’Ospedale Alexandra Cohen per Donne e Neonati di New York-Presbyterian. Questi campioni sono stati ottenuti con il consenso dei genitori e deidentificati.
I risultati dello studio suggeriscono che prima che l’intestino neonatale sia sufficientemente maturo per produrre i propri neurotrasmettitori, batteri intestinali unici possono fornire neurotrasmettitori necessari per le funzioni biologiche critiche durante le prime fasi dello sviluppo.
“Abbiamo scoperto che i batteri intestinali nei topi giovani non solo producono direttamente la serotonina, ma riducono anche un enzima chiamato monoaminossidasi che normalmente scompone la serotonina, mantenendo così alti i livelli di serotonina nell’intestino”, ha affermato l’autrice principale dello studio, la Dott.ssa Katherine Sanidad, associata post-dottorato in pediatria. alla Weill Cornell Medicine.
Gli alti livelli di serotonina spostano l’equilibrio delle cellule immunitarie aumentando il numero di Treg, che aiuta a prevenire una reazione eccessiva del sistema immunitario e l’attacco ai batteri intestinali o agli antigeni alimentari. “L’intestino neonatale ha bisogno di questi batteri produttori di serotonina per tenere sotto controllo il sistema immunitario”, ha aggiunto il dottor Sanidad.
Un sistema immunitario sano aiuta più avanti nella vita
Il dottor Zeng ha osservato che questo lavoro sottolinea l’importanza di avere i giusti tipi di batteri benefici subito dopo la nascita. I bambini nei paesi sviluppati hanno un migliore accesso agli antibiotici, una minore esposizione a diversi microbi nei loro ambienti puliti e diete potenzialmente malsane che possono avere un impatto significativo sull’abbondanza di batteri produttori di serotonina nel loro intestino.
Di conseguenza, questi bambini potrebbero avere meno Treg e sviluppare reazioni immunitarie ai propri batteri intestinali o allergie al cibo. Questo potrebbe essere uno dei motivi per cui le allergie alimentari sono diventate sempre più comuni nei bambini, in particolare nei paesi sviluppati. “Se istruito adeguatamente, il sistema immunitario dei bambini riconoscerebbe che cose come le noccioline e le uova vanno bene, e non è obbligato ad attaccarle”, ha detto. Ciò potrebbe anche avere un impatto sullo sviluppo di malattie autoimmuni – quando il sistema immunitario attacca le cellule sane del corpo – più avanti nella vita.
Il team prevede poi di esaminare i batteri presenti nei campioni di feci dei neonati umani per misurare la loro produzione di serotonina, altri neurotrasmettitori e molecole che potrebbero aiutare ad addestrare il sistema immunitario a prevenire future malattie immuno-correlate, come allergie, infezioni e cancro.
“È essenziale capire come viene allenato il sistema immunitario durante le prime fasi della vita, ma questo è poco studiato nei neonati e nei bambini. Si spera che ulteriori studi su questi periodi di sviluppo possano portarci ad approcci di mitigazione per ridurre il rischio di malattie infiammatorie come allergie alimentari e infiammazione intestinale”. malattia più avanti nella vita”, ha detto il dottor Sanidad.
Il laboratorio della dottoressa Melody Zeng è sostenuto in parte dalle sovvenzioni del National Institutes of Health R01HD110118, R01HL169989, R21CA270998 e K01DK114376; Il Consorzio Starr Cancer; la Fondazione Hartwell; e il Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease, il Children’s Health Council e il Drukier Institute for Children’s Health presso Weill Cornell Medicine.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
