Riassunto chiave: Una nuova ricerca suggerisce che il microbioma intestinale ha svolto un ruolo fondamentale nell’evoluzione di cervelli più grandi nei primati, compresi gli esseri umani, influenzando il metabolismo cerebrale e contribuendo potenzialmente ai disturbi dello sviluppo neurologico.
Il legame tra batteri intestinali e dimensioni del cervello
Per decenni gli scienziati si sono interrogati sul perché gli esseri umani possiedano cervelli sproporzionatamente grandi rispetto ad altri primati. Ciò richiede un’immensa energia, in particolare glucosio, spingendo i ricercatori a indagare se i cambiamenti nel microbioma intestinale avrebbero potuto supportare questo salto evolutivo. Un recente studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences fornisce prove convincenti del fatto che i batteri intestinali possono influenzare direttamente la funzione cerebrale e l’espressione genetica.
Per testare l’ipotesi, lo studio ha utilizzato topi privi di germi, privi dei propri microbi intestinali. I ricercatori hanno trapiantato nei topi batteri intestinali di tre specie di primati: umani, scimmie scoiattolo (cervelli grandi) e macachi (cervelli piccoli). Nel giro di poche settimane sono emerse differenze significative nell’espressione genetica del cervello. I topi colonizzati con microbi intestinali umani o di scimmie scoiattolo hanno mostrato una maggiore attività nei geni legati alla produzione di energia e alla plasticità sinaptica, che è la capacità di apprendimento del cervello. Al contrario, i topi con microbi intestinali di macaco mostravano meno attività in questi stessi processi.
Imitazione del cervello dei primati nei topi
La scoperta più sorprendente è stata che i modelli di espressione genetica del cervello nei topi rispecchiavano da vicino quelli osservati nelle specie di primati reali. Secondo la ricercatrice della Northwestern University Katie Amato, “Siamo stati in grado di far sembrare il cervello dei topi simile al cervello dei primati reali da cui provengono i microbi”. Ciò suggerisce un legame causale diretto tra la composizione del microbioma intestinale e lo sviluppo del cervello.
Non si tratta solo di cervelli più grandi. I ricercatori hanno anche scoperto che i topi con microbi di primati dal cervello più piccolo mostravano modelli di espressione genetica associati a disturbi dello sviluppo neurologico, tra cui l’ADHD, la schizofrenia, il disturbo bipolare e l’autismo. Sebbene la correlazione tra la salute dell’intestino e queste condizioni sia già stata osservata in precedenza, questo studio suggerisce che il microbioma può contribuire causalmente al loro sviluppo.
Implicazioni per la salute umana e l’evoluzione
Questa ricerca ha implicazioni significative per la nostra comprensione dell’evoluzione umana. Se le richieste energetiche del cervello umano fossero soddisfatte, in parte, attraverso adattamenti della flora microbica intestinale, ciò significherebbe che i primi esseri umani avrebbero potuto fare affidamento su specifiche comunità microbiche per supportare lo sviluppo cognitivo. Se un cervello umano non incontra i microbi “giusti” nei primi anni di vita, il suo sviluppo potrebbe essere alterato, aumentando potenzialmente il rischio di disturbi dello sviluppo neurologico.
“Questo studio fornisce ulteriori prove del fatto che i microbi possono contribuire causalmente a questi disturbi: in particolare, il microbioma intestinale modella la funzione cerebrale durante lo sviluppo.” – Dott.ssa Katie Amato
I risultati sottolineano l’importanza di un microbioma intestinale sano per una funzione cerebrale ottimale ed evidenziano il ruolo potenziale dell’esposizione microbica precoce nel modellare lo sviluppo neurologico. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno la complessa interazione tra microbi intestinali, metabolismo cerebrale e condizioni di sviluppo neurologico, ma questo studio segna un passo significativo verso lo svelamento delle radici evolutive dell’intelligenza umana.
Lo studio si basa su risultati precedenti che avevano mostrato che i microbi dei primati dal cervello più grande, quando introdotti nei topi ospiti, producevano più energia metabolica nel microbioma dell’ospite – un prerequisito per cervelli più grandi, che sono energeticamente costosi da sviluppare e funzionare.
