Abstract

Prove crescenti suggeriscono un ruolo per il microbiota intestinale nella modulazione della fisiologia e del comportamento del cervello, attraverso la comunicazione bidirezionale, lungo l’asse intestino-cervello. Il microbiota intestinale rappresenta quindi un potenziale bersaglio terapeutico per influenzare gli eventi mediati a livello centrale e il comportamento dell’ospite. È quindi degno di nota il fatto che recentemente è stato dimostrato che il kefir, bevanda a base di latte fermentato, può modulare la composizione del microbiota intestinale nei topi. Non è però chiaro se il kefir abbia effetti differenziali sull’asse microbiota-intestino-cervello e se possa modulare il comportamento dell’ospite di per sé.

Per chiarire questa questione, due distinti kefir (Fr1 e UK4), o un controllo composto da latte non fermentato, sono stati somministrati a topi sottoposti a una serie di test per caratterizzare il loro fenotipo comportamentale. E’ stato inoltre eseguito il sequenziamento metagenomico shotgun della materia ileale, cecale e fecale, così come l’analisi del metaboloma fecale. Infine, sono state valutate le misure di immunità sistemica e i livelli di serotonina intestinale. Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando ANOVA, seguito dal test post hoc di Dunnett o dal test Kruskal-Wallis e infine dal test U di Mann-Whitney.

Dai risultati dello studio è emerso che Fr1 ha migliorato la riduzione indotta da stress nella segnalazione serotoninergica nel colon e nel comportamento di ricerca della ricompensa nel test delle preferenze della saccarina. D’altra parte, UK4 ha ridotto il comportamento ripetitivo e ha migliorato i deficit indotti dallo stress nel comportamento in cerca di ricompensa. Inoltre, UK4 ha aumentato la memoria contestuale dipendente dalla paura, ed ha ridotto i miglioramenti indotti dall’uso di una sonda gastrica per il latte nell’apprendimento spaziale a lungo termine. Nel sistema immunitario periferico, UK4 ha aumentato la prevalenza delle cellule Treg e dei livelli di interleuchina 10, mentre Fr1 ha migliorato l’innalzamento indotto dallo stress da somministrazione del latte tramite sonda nei livelli di neutrofili e CXCL1. L’analisi del microbiota intestinale ha rivelato che entrambi i kefir hanno modificato in modo significativo la composizione e la capacità funzionale del microbiota ospite, e specifiche specie batteriche sono state modificate in modo dipendente dal kefir. Inoltre, entrambi i kefir hanno aumentato la capacità del microbiota intestinale di produrre GABA, che è stato collegato a una maggiore prevalenza di Lactobacillus reuteri.

Complessivamente, questi dati mostrano che il kefir può segnalare attraverso l’asse microbiota-intestino-sistema immunitario-cervello e modulare il comportamento dell’ospite. Inoltre, diversi kefir possono indirizzare il microbiota verso distinti effetti modulatori immunologici e comportamentali. Questi risultati indicano quindi che il kefir può modulare positivamente aspetti specifici dell’asse microbiota-intestino-cervello e supportare l’ampliamento della definizione di psicobiotico per includere alimenti fermentati come il kefir.

 

 

Distinct actions of the fermented beverage kefir on host behaviour, immunity and microbiome gut-brain modules in the mouse

Marcel van de Wouw, Aaron M. Walsh, Fiona Crispie, Lucas van Leuven, Joshua M. Lyte, Marcus Boehme, Gerard Clarke, Timothy G. Dinan, Paul D. Cotter & John F. Cryan

Microbiome volume 8, Article number: 67 (2020)