In una una nuova revisione mirata di quasi 200 pubblicazioni che coprono le relazioni tra il disturbo dello spettro autistico e il sistema microbioma cervello intestino si sintetizza il crescente corpo di ricerche che suggeriscono che il microbiota intestinale, i trilioni di microrganismi che vivono all’interno del sistema digestivo umano, possono svolgere ruoli critici nella modulazione delle funzioni cerebrali, dei comportamenti sociali e dei sintomi autistici.
Il lavoro delle 200 revisioni è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nutrients.
Microbioma cervello intestino e autismo: potenzialmente correlati?
Due dei co-primi autori del lavoro, Michelle Chernikova e Genesis Flores, hanno partecipato al programma Diversity, Inclusion e Access JumpStart di USC, un programma di ricerca estivo strutturato per studenti universitari di talento che intendono perseguire un dottorato di ricerca, al momento della revisione della letteratura e della preparazione del manoscritto.
Ad unirsi come co-primo autore è Emily Kilroy Ph.D. ’18, Postdoc ’22, borsista post-dottorato nella divisione di scienze occupazionali e terapia occupazionale dell’USC Chan. Jennifer Labus ed Emeran Mayer, microbiologi dell’Università della California, Los Angeles, sono coautori. L’autrice senior è Lisa Aziz-Zadeh, professoressa associata presso la USC Chan Division nominata congiuntamente all’USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences’ Brain and Creativity Institute.
La revisione sintetizza le attuali conoscenze sui meccanismi attraverso i quali il microbiota intestinale, le sostanze metaboliche e il cervello comunicano per influenzare i comportamenti, compresi i diversi modelli di comunicazione sociale e ristretti o ripetitivi che caratterizzano l’autismo.
Sintomi gastrointestinali come dolore addominale, costipazione e diarrea sono stati riportati nel 46-84% delle persone autistiche, dando origine a un’ipotesi che la disregolazione intestinale possa essere particolarmente diffusa nei soggetti con autismo.
“Ad oggi, la maggior parte degli studi sull’autismo negli esseri umani guarda al cervello e al comportamento, o al microbioma intestinale e al comportamento“, ha detto Aziz-Zadeh rispetto alla correlazione microbioma cervello intestino ed autismo “Il nostro studio DoD è uno dei più grandi studi sull’autismo per esaminare tutti e tre i fattori insieme: cervello, intestino e comportamento. L’attuale documento su Nutrients stabilisce la teoria alla base di questo sforzo, rivedendo tutto, dagli studi sui roditori sull’argomento, ai potenziali percorsi dei neurotrasmettitori che possono essere coinvolte e potenziali regioni del cervello che possono essere modificate da questa interazione”.
Gli scienziati devono ancora determinare l’esatta composizione microbica associata all’autismo e gli autori raccomandano diverse direzioni di ricerca future. Questi includono la necessità di campionamento, raccolta e analisi più standardizzati; ricerca che studia il microbioma intestinale prenatale nelle madri in gravidanza; studi che confrontano i microbiomi di popolazioni autistiche e tipicamente in via di sviluppo; e il monitoraggio longitudinale degli stati metabolici e dei biomarcatori specifici attraverso lo sviluppo della prima infanzia.
“Siamo stati in grado di vedere che all’interno di un individuo, i cambiamenti nel microbioma erano associati a cambiamenti nel comportamento“, ha affermato Catherine Lozupone, Ph.D., microbiologa del Dipartimento di Medicina, Università del Colorado, Anschutz Campus medico, Aurora, Colorado. “Se vogliamo comprendere il legame tra il microbioma intestinale e l’autismo , abbiamo bisogno di maggiori sforzi collaborativi in diverse regioni e centri per ottenere informazioni generalizzabili davvero complete su questa relazione”.
i ricercatori hanno confrontato la composizione del microbioma intestinale tra individui con disturbo dello spettro autistico e controlli neurotipici in Arizona e Colorado utilizzando metodi di estrazione e sequenziamento del DNA standardizzati.
I ricercatori hanno scoperto che la composizione del microbioma intestinale differiva tra gli individui in Arizona e quelli in Colorado e i sintomi gastrointestinali erano significativamente più alti in quelli con autismo rispetto a quelli senza autismo in Arizona ma non in Colorado. La composizione del microbioma intestinale era significativamente associata all’autismo durante il controllo della posizione del sito di studio, ma non durante il controllo dei sintomi gastrointestinali.
Gli esperti hanno anche valutato longitudinalmente la relazione del microbioma intestinale con la gravità comportamentale dell’autismo, la dieta e i sintomi gastrointestinali negli individui del Colorado. “Abbiamo contattato i partecipanti per studiare ogni tre mesi circa e li abbiamo fatti compilare una serie di liste di controllo, una è la lista di controllo dei comportamenti aberranti che esamina i comportamenti associati come discorsi inappropriati e movimenti ripetitivi“, ha affermato il dott. Lozupone.
“Un questionario sulla frequenza intestinale chiesto ai partecipanti cosa stavano mangiando la scorsa settimana. Abbiamo anche chiesto quali tipi di sintomi gastrointestinali stavano vivendo i partecipanti. Abbiamo ottenuto campioni fecali per esaminare il microbioma. Abbiamo raccolto tutti questi dati per vedere come si relazionava a ciascuno di essi“.
Nell’analisi longitudinale, i ricercatori hanno scoperto che la differenza nei livelli di letargia/ritiro sociale misurata negli individui in diversi momenti temporali era correlata al grado di cambiamento nella composizione del microbioma intestinale e che un peggioramento del discorso inappropriato tra i momenti temporali era associato a una diminuzione del microbioma intestinale.
“Abbiamo bisogno di più ricerca, ma il nostro lavoro mostra che il microbioma intestinale sta svolgendo un ruolo nella provocazione dei sintomi nei bambini con diagnosi di disturbo dello spettro autistico“, ha affermato il dott. Lozupone.
“Ciò supporta ulteriormente il fatto che il microbioma intestinale potrebbe essere un prezioso obiettivo terapeutico per i bambini con disturbi dello spettro autistico. So che alcuni laboratori hanno esplorato cose come il trapianto di microbioma fecale in questi bambini e hanno ottenuto risultati promettenti”.
