Microbiota intestinale e disturbi dello spettro autistico: nuove prospettive per l'intervento nutrizionale
Il disturbo dello spettro autistico (ASD) rappresenta una delle sfide più complesse nel campo della neurologia dello sviluppo, interessando circa l'1% della popolazione mondiale con costi sociali che negli Stati Uniti raggiungono i 236-262 miliardi di dollari annui. Negli ultimi anni, la ricerca scientifica ha iniziato a esplorare una connessione affascinante e promettente: il ruolo del microbiota intestinale nello sviluppo e nella manifestazione dei sintomi autistici.
L'asse intestino-cervello-microbiota: un sistema di comunicazione complesso
Il gut-brain axis (GBA) rappresenta un sistema di comunicazione bidirezionale tra l'intestino e il cervello, mediato da molteplici meccanismi che includono il sistema nervoso enterico, il nervo vago, il sistema immunitario e i metaboliti prodotti dal microbiota. Questo asse comunicativo riveste un ruolo fondamentale nello sviluppo neurologico e nel comportamento, rendendo l'eubiosi - ovvero l'equilibrio microbico intestinale - essenziale per la salute umana.
Il microbioma intestinale umano ospita oltre 100 trilioni di batteri, con una densità che aumenta lungo il tratto digestivo fino a raggiungere circa 10¹²-10¹⁴ batteri per grammo di tessuto nel colon. Il materiale genetico collettivo di questi microbi è 100 volte superiore al genoma umano, con una massa stimata tra 1 e 3 kg. Lo sviluppo del microbiota inizia nel periodo prenatale ed è influenzato da fattori cruciali come la modalità di parto, l'allattamento e le abitudini alimentari a lungo termine.
Disbiosi e manifestazioni gastrointestinali nell'autismo
I disturbi gastrointestinali rappresentano una delle comorbidità più frequenti nei bambini con ASD, manifestandosi con stipsi, diarrea, dolore addominale e reflusso gastroesofageo. Questi disturbi si verificano fino a quattro volte più frequentemente nei bambini autistici rispetto ai coetanei neurotipici, con prevalenze che variano dal 9% al 91%. Particolarmente significativo è il fatto che la gravità dei disturbi gastrointestinali nei bambini con ASD è strettamente correlata all'intensità dei sintomi neuropsichiatrici.
La disbiosi, caratterizzata da alterazioni nella composizione del microbiota intestinale, è stata collegata sia ai sintomi comportamentali che gastrointestinali negli individui con ASD. Negli autistici si osserva tipicamente un rapporto ridotto Bacteroidetes/Firmicutes, un aumento dell'abbondanza di specie Lactobacillus e una leggera elevazione di Desulfovibrio, che correla con la severità dei sintomi autistici.
Metaboliti batterici e neuroinfiammazione
Gli acidi grassi a catena corta (SCFA), tra cui butirrato e propionato, prodotti dalla fermentazione batterica delle fibre, esercitano effetti diffusi sul sistema immunitario, regolano l'appetito, migliorano l'assorbimento del calcio e contribuiscono all'omeostasi del glucosio. I bambini autistici mostrano livelli complessivamente più bassi di SCFA, con una riduzione particolarmente pronunciata del butirrato.
Gli SCFA attraversano la barriera emato-encefalica e influenzano lo sviluppo cerebrale precoce regolando la produzione di serotonina e dopamina. Due recettori per acidi grassi liberi, FFA2 e FFA3, localizzati in varie regioni cerebrali, sono legati dagli SCFA. Il butirrato, in particolare, svolge un ruolo cruciale nella regolazione delle risposte antinfiammatorie controllando l'espressione della proteina forkhead box P3 (Foxp3), essenziale per sopprimere l'infiammazione eccessiva.
La sindrome dell'intestino permeabile (LGS), causata dalla disbiosi, compromette la barriera intestinale permettendo a componenti microbici come il lipopolisaccaride (LPS), metaboliti tossici e agenti infiammatori di entrare nel flusso sanguigno. Questo processo attiva i recettori Toll-like (TLR), in particolare TLR4, portando al rilascio di molecole pro-infiammatorie come TNF-α, IL-6, IL-8 e IL-12, contribuendo all'infiammazione locale e sistemica.
Profilo microbico specifico dell'autismo
Le ricerche hanno identificato specifiche alterazioni nella composizione microbica degli individui con ASD. Si osserva un aumento significativo nella prevalenza di batteri Clostridium, Lactobacillus, Caloramator e Sarcina. Inoltre, risulta elevata l'abbondanza delle famiglie Ruminococcaceae, Enterobacteriaceae, Pasteurellaceae e Lachnospiraceae. Altri generi come Barnesiella, Odirobacter, Porphyromonas, Anaerofilum, Parasutterella, Aeromonas, Pseudomonas mostrano aumenti nei pazienti con ASD.
Al contrario, si verifica una riduzione di batteri benefici come Bifidobacterium, specie fondamentali per la salute intestinale. Diminuiscono anche le famiglie Coriobacteriaceae, Actinomycetaceae e Bifidobacteriaceae, insieme ai generi Veillonella, Streptococcus, Coprococcus e Enterococcus. Particolare attenzione merita la riduzione di Faecalibacterium prausnitzii e Akkermansia muciniphila, considerati marcatori di salute intestinale.
Interventi dietetici mirati
La dieta rappresenta una strategia non invasiva e accessibile per gestire i sintomi associati all'ASD. Tuttavia, la selettività alimentare diffusa tra i bambini autistici presenta una barriera significativa all'implementazione di interventi dietetici efficaci. Molti bambini con ASD mostrano forti preferenze per alimenti specifici, risultando spesso in diete sbilanciate che influenzano negativamente la diversità microbica intestinale.
La dieta senza glutine ha mostrato potenziali benefici nella riduzione dei sintomi gastrointestinali e dell'iperattività, con miglioramenti nel comportamento sociale e nella concentrazione. Il meccanismo d'azione coinvolge la prevenzione della formazione di peptidi simil-oppioidi derivati dal glutine e la riduzione della permeabilità intestinale. Similmente, la dieta senza caseina mira a ridurre i peptidi oppioidi derivati dalla caseina, minimizzando l'infiammazione gastrointestinale.
La dieta chetogenica, caratterizzata da alto contenuto di grassi e basso apporto di carboidrati, promuove la produzione di chetoni come fonte energetica alternativa per il cervello, riducendo la neuroinfiammazione e lo stress ossidativo. Questa strategia ha mostrato benefici nella riduzione delle crisi epilettiche (in caso di epilessia coesistente), miglioramento dell'attenzione e del comportamento.
Le diete ricche di antiossidanti, enfatizzando alimenti come frutta, verdura e noci, neutralizzano le specie reattive dell'ossigeno, riducendo lo stress ossidativo e l'infiammazione sistemica e neurale. Infine, le diete ricche di prebiotici, incorporando alimenti fermentati come yogurt, kefir e crauti, ripristinano l'equilibrio microbico e migliorano l'integrità intestinale.
Terapie probiotiche innovative
I probiotici, definiti come microrganismi vivi che conferiscono benefici per la salute quando consumati in quantità adeguate, hanno attirato considerevole attenzione per il loro potenziale nel modulare i sintomi associati all'ASD. Questi benefici sono attribuiti a diversi meccanismi chiave, tra cui la produzione di SCFA come il butirrato, che aiutano a ridurre l'infiammazione intestinale e rafforzare la barriera intestinale.
Studi clinici hanno mostrato risultati promettenti. Una ricerca condotta su 40 bambini con ASD ha dimostrato che l'integrazione con Bifidobacterium spp. e Lactobacillus spp. per tre mesi ha portato a significativi aumenti dei conteggi delle colonie fecali e miglioramenti clinici nell'80% dei bambini, incluse riduzioni dell'ansia e miglioramento del sonno.
Un trial randomizzato controllato ha valutato gli effetti combinati di Lactobacillus plantarum PS128 e ossitocina in 35 individui con ASD, dimostrando miglioramenti significativi nei punteggi delle scale di valutazione comportamentale e potenziamento degli hub del microbioma intestinale, particolarmente del gruppo Eubacterium hallii, correlato positivamente con il miglioramento della cognizione sociale.
Trapianto di microbiota fecale: una frontiera terapeutica
Il trapianto di microbiota fecale (FMT) rappresenta una delle frontiere più innovative nel trattamento dell'ASD. Questa procedura coinvolge il trasferimento del microbiota intestinale da un donatore sano a un ricevente per ripristinare la diversità e l'equilibrio microbico nell'intestino.
Uno studio pilota condotto su 18 bambini con ASD ha valutato gli effetti della Terapia di Trasferimento del Microbiota (MTT), che includeva un regime antibiotico di due settimane, pulizia intestinale e FMT con dose iniziale elevata seguita da dosi di mantenimento giornaliere per 7-8 settimane. I risultati hanno mostrato un miglioramento dei sintomi gastrointestinali di circa l'80%, con riduzioni significative di stipsi, diarrea, indigestione e dolore addominale. I sintomi comportamentali sono anche migliorati significativamente e sono rimasti stabili post-trattamento.
Il follow-up a due anni ha confermato il mantenimento della maggior parte dei miglioramenti dei sintomi gastrointestinali, mentre i comportamenti correlati all'autismo hanno continuato a mostrare progressi positivi. I cambiamenti significativi del microbiota intestinale osservati alla fine del trattamento, inclusa l'aumentata diversità batterica e livelli più elevati di Bifidobatteri e Prevotella, erano ancora evidenti al follow-up.
Sfide future e direzioni di ricerca
Le ricerche emergenti enfatizzano sempre più gli interventi clinici mirati al ripristino dell'equilibrio del microbiota intestinale attraverso antibiotici, prebiotici, probiotici e FMT. Tuttavia, la diversità e l'eterogeneità degli studi clinici esistenti pongono sfide significative per stabilire una base di evidenze robusta per lo sviluppo di terapie mirate.
Gli studi futuri dovrebbero prioritizzare l'investigazione degli effetti a lungo termine delle terapie focalizzate sul microbiota attraverso diverse fasi della vita negli individui con ASD. L'identificazione di metaboliti specifici prodotti dai microrganismi intestinali che influenzano lo sviluppo e la funzione neurologica è critica. Un altro obiettivo chiave è sviluppare strategie terapeutiche personalizzate adattate alla composizione unica del microbiota di ogni individuo, al profilo genetico, alle abitudini alimentari e alle condizioni di salute coesistenti.
L'ottimizzazione dei trattamenti probiotici rimane una sfida, in particolare nel determinare le specie batteriche più efficaci, le sottospecie e i dosaggi. Un approccio multidisciplinare completo dovrebbe enfatizzare interventi psicoeducativi e terapeutici, incluse strategie comportamentali che coinvolgano attivamente sia i pazienti che i loro caregiver.
La connessione tra microbiota intestinale e ASD rappresenta una via promettente per comprendere e affrontare le complessità di questa condizione. La ricerca indica che la disbiosi nel microbiota intestinale non solo contribuisce ai sintomi gastrointestinali ma svolge anche un ruolo significativo nel plasmare i risultati comportamentali e neuropsicologici negli individui con ASD.
Link all'articolo: https://www.mdpi.com/2072-6643/17/7/1135