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Mercoledì febbraio 8, 2023

Gli scienziati scoprono che le abbuffate dolci sono influenzate dal microbioma intestinale

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Secondo una nuova ricerca del California Institute of Technology (Caltech) sui topi, specifici batteri intestinali possono sopprimere il comportamento alimentare incontrollato.


I microbi intestinali influenzano l'abbuffata di dolci nei topi

Ci siamo passati tutti. Volevi solo mangiare un singolo biscotto Oreo come spuntino, ma poi ti ritrovi a tornare indietro per un altro, e un altro ancora. Prima che tu te ne accorga, hai finito l'intero pacchetto anche se all'inizio non eri così affamato.

Ma prima di iniziare a sentirti troppo in colpa per la tua gola, considera questo: potrebbe non essere interamente colpa tua. Ora, una nuova ricerca sui topi mostra che specifici batteri intestinali possono sopprimere il comportamento alimentare incontrollato.


Oreo e altri dolci sono esempi dei cosiddetti "cibi appetibili", cibo consumato per piacere edonistico, non semplicemente per fame o bisogno nutrizionale. Gli umani non sono i soli a godere di questo tipo di edonismo: anche ai topi piace mangiare il dessert. Anche quando hanno appena mangiato, continueranno a consumare snack zuccherati se disponibili.

Il nuovo studio del Caltech dimostra che l'assenza di alcuni batteri intestinali fa sì che i topi si abbuffino di cibi appetibili. In effetti, i risultati mostrano che i topi con microbiota interrotto dagli antibiotici orali hanno consumato il 50% in più di pellet di zucchero in due ore rispetto ai topi con batteri intestinali normali. Quando il loro microbiota è stato ripristinato attraverso trapianti fecali, i topi sono tornati al normale comportamento alimentare.

Inoltre, lo studio ha rivelato che non tutti i batteri nell'intestino sono in grado di sopprimere l'alimentazione edonica, ma specie specifiche sembrano alterare il comportamento. L'abbuffata si applica solo ai cibi appetibili; i topi con o senza microbiota intestinale mangiano ancora la stessa quantità della loro dieta normale. I risultati mostrano che il microbiota intestinale ha importanti influenze sul comportamento e che questi effetti possono essere modulati quando il microbiota viene manipolato.


Illustrazione del microbioma intestinale umano. Il microbiota intestinale sono i microrganismi, inclusi batteri, archaea, funghi e virus che vivono nel tratto digestivo.

Un documento che descrive la ricerca è stato pubblicato il 29 novembre sulla rivista Current Biology. Lo studente laureato James Ousey ha condotto lo studio nel laboratorio di Sarkis Mazmanian, professore di microbiologia di Luis B. e Nelly Soux.

"È stato dimostrato che il microbioma intestinale influenza molti comportamenti e stati patologici nei modelli murini, dalla socialità e lo stress al morbo di Parkinson", afferma Mazmanian. "Il recente riconoscimento che i comportamenti alimentari, guidati dalla motivazione, sono soggetti alla composizione del microbioma intestinale ha implicazioni non solo per l'obesità, il diabete e altre condizioni metaboliche, ma forse per l'uso eccessivo di alcol, nicotina o sostanze illecite che procurano piacere”.

Per esaminare come il microbiota intestinale ha influenzato i comportamenti alimentari, Ousey ha somministrato a un gruppo di topi antibiotici per quattro settimane, eliminando i batteri intestinali degli animali. Ha quindi confrontato il loro comportamento alimentare con topi normali con un microbiota intestinale sano. I due gruppi hanno mangiato circa la stessa quantità della loro dieta standard per topi, chiamata chow.


Sarkis Mazmaniano. Credito: Caltech

Ma la vera differenza era nella quantità di cibo appetitoso, o simile a un dessert, consumato dai topi. Quando sono stati presentati con pellet ad alto contenuto di saccarosio, i topi trattati con antibiotici hanno mangiato il 50% in più di pellet in due ore e hanno mangiato a raffiche più lunghe rispetto alle loro controparti sane.

Ousey ha quindi mirato a determinare quanto sforzo i topi erano disposti a spendere per ottenere snack zuccherati. In un'altra serie di esperimenti, invece di avere semplicemente delle leccornie nelle loro gabbie, i topi dovevano premere un pulsante per ricevere un pellet. Ogni pellet successivo richiedeva ai topi di premere il pulsante più e più volte. I topi non trattati, a un certo punto, perderebbero interesse a premere il pulsante e si allontanerebbero. Tuttavia, i topi a cui sono stati somministrati antibiotici per via orale hanno fatto molti più sforzi per ottenere sempre più zucchero, premendo ripetutamente il pulsante come se desiderassero disperatamente uno spuntino.

È importante sottolineare che questo comportamento alimentare incontrollato è in realtà reversibile: i ricercatori potrebbero riportare i topi al normale comportamento alimentare semplicemente ripristinando il microbiota del topo attraverso un trapianto fecale. I topi restaurati consumavano ancora zucchero quando disponibile, ma non mostravano lo stesso comportamento di eccesso di cibo.

Il microbiota intestinale contiene centinaia di specie batteriche e il team sospettava che alcune fossero più influenti di altre nel guidare il comportamento alimentare incontrollato.

"Per scoprire quali microbi specifici potrebbero essere coinvolti, ho dato a diverse coorti di topi antibiotici diversi individualmente", spiega Ousey. “I diversi antibiotici prendono di mira batteri diversi. Quello che ho osservato è che i topi trattati con ampicillina o vancomicina, ma non neomicina o metronidazolo, consumano in eccesso questi pellet ad alto contenuto di saccarosio rispetto ai controlli. Ciò suggerirebbe che esiste qualche microbo, o qualche insieme di microbi, che è suscettibile all'ampicillina o alla vancomicina, che è responsabile del controllo della normale risposta ai cibi altamente appetibili".

Il team ha quindi identificato l'aumento dei livelli di batteri della famiglia S24-7 (un tipo di batteri specifico per i topi di laboratorio) e del genere Lactobacillus sono stati associati a un ridotto consumo eccessivo. Quando queste specie batteriche sono state somministrate ai topi trattati con antibiotici, ma non ad altri batteri, l'alimentazione edonica è stata soppressa.

Sebbene lo studio tragga solo conclusioni sul microbiota del topo, apre nuove direzioni di studio per capire come e perché potremmo essere spinti a consumare troppo snack zuccherati. "Penso che sarebbe così intrigante vedere se le persone a cui sono stati somministrati antibiotici per via orale mostrano differenze nei loro schemi alimentari e scelte dietetiche e se queste cose possono essere associate al microbiota intestinale", afferma Ousey. “Sappiamo che gli esseri umani con disturbi alimentari come il disturbo da alimentazione incontrollata e l'anoressia nervosa hanno differenze nel loro microbiota intestinale rispetto agli esseri umani a cui non vengono diagnosticate queste condizioni. Ovviamente, forse il disturbo alimentare colpisce il microbiota perché mangiano cibi diversi; forse è bidirezionale. Ma le indagini su come gli antibiotici potrebbero influenzare le risposte a cibi appetibili negli esseri umani sono decisamente fattibili».


"Non comprendiamo la neurobiologia alla base dell'osservazione che il microbioma influisce sul consumo eccessivo di cibi appetibili nei topi", afferma Mazmanian. "Studi futuri nel nostro laboratorio e in altri esploreranno l'asse intestino-cervello nella modulazione dei circuiti di ricompensa nel cervello, nonché la possibile ideazione di probiotici per intervenire nei disturbi alimentari".

Riferimento: "Il microbiota intestinale sopprime l'alimentazione indotta da alimenti appetibili" di James Ousey, Joseph C. Boktor e Sarkis K. Mazmanian, 29 novembre 2022, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.10.066

Oltre a Ousey e Mazmanian, lo studente laureato Joseph Boktor è un coautore. Il finanziamento è stato fornito dalla National Science Foundation, dal Gates Millennium Scholars Program e dall'Heritage Medical Research Institute. Sarkis Mazmanian è un membro della facoltà affiliato al Tianqiao e al Chrissy Chen Institute for Neuroscience del Caltech.

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