Con l’arrivo delle vacanze autunnali e invernali, molti rifletteranno sul rapporto tra cibo e sonno. I ricercatori dell’Università di Tsukuba in Giappone sperano di poter concentrare le persone sugli importanti intermediari dell’equazione: i microbi batterici nell’intestino. Il loro studio dettagliato sui topi ha rivelato fino a che punto i batteri possono modificare l’ambiente e il contenuto dell’intestino, il che alla fine influisce su comportamenti come sul sonno. L’esperimento stesso era abbastanza semplice. I ricercatori hanno somministrato a un gruppo di topi un potente cocktail di antibiotici per quattro settimane, che li ha impoveriti di microrganismi intestinali. Quindi, hanno confrontato il contenuto intestinale tra questi topi e topi di controllo che avevano la stessa dieta. La digestione scompone il cibo in pezzi chiamati metaboliti. Il team di ricerca ha trovato differenze significative tra i metaboliti nei topi impoveriti dal microbiota e nei topi di controllo. Hanno trovato più di 200 differenze di metaboliti tra i gruppi di topi. Circa 60 metaboliti normali mancavano nei topi impoveriti dal microbiota e gli altri differivano nella quantità, alcuni in più e altri in meno rispetto ai topi di controllo. Il team ha quindi deciso di determinare cosa fanno normalmente questi metaboliti. Utilizzando l’analisi dell’arricchimento del set di metabolomi, hanno scoperto che le vie biologiche più influenzate dal trattamento antibiotico erano quelle coinvolte nella produzione di neurotrasmettitori, le molecole che le cellule del cervello usano per comunicare tra loro. Ad esempio, la via triptofano-serotonina è stata quasi completamente interrotta; i topi impoveriti dal microbiota avevano più triptofano dei controlli, ma quasi zero serotonina. Ciò dimostra che senza importanti microbi intestinali, i topi non potrebbero produrre serotonina dal triptofano che stavano mangiando. Il team ha anche scoperto che i topi erano carenti di metaboliti della vitamina B6, che accelerano la produzione dei neurotrasmettitori serotonina e dopamina. Il team ha anche analizzato il modo in cui i topi dormivano osservando l’attività cerebrale negli EEG. Hanno scoperto che rispetto ai topi di controllo, i topi impoveriti dal microbiota avevano più sonno REM e non REM durante la notte – quando i topi dovrebbero essere attivi – e meno sonno non REM durante il giorno – quando i topi dovrebbero dormire per lo più. Il numero di episodi di sonno REM era più alto sia durante il giorno che di notte, mentre il numero di episodi non REM era più alto durante il giorno. In altre parole, i topi impoveriti dal microbiota passavano tra le fasi di sonno/veglia più frequentemente rispetto ai controlli. Probabilmente la mancanza di serotonina è responsabile delle anomalie del sonno; tuttavia, il meccanismo esatto deve ancora essere elaborato. Hanno scoperto che l’esaurimento dei microbi eliminava la serotonina nell’intestino e sappiamo che i livelli di serotonina nel cervello possono influenzare i cicli di sonno/veglia. Pertanto, cambiare i microbi presenti nell’intestino alterando la dieta ha il potenziale per aiutare coloro che hanno problemi a dormire. Quindi, durante le festività natalizie, quando ti senti assonnato dopo aver mangiato un tacchino ripieno di triptofano, per favore non dimenticare di ringraziare i tuoi microbi intestinali!

Daniele Corbo

Bibliografia: “Gut microbiota depletion by chronic antibiotic treatment alters the sleep/wake architecture and sleep EEG power spectra in mice” by Yukino Ogawa, Chika Miyoshi, Nozomu Obana, Kaho Yajima, Noriko Hotta-Hirashima, Aya Ikkyu, Satomi Kanno, Tomoyoshi Soga, Shinji Fukuda & Masashi Yanagisawa. Scientific Reports

Immagine: sleep in landfill.(antonio mele)