Intestino: il nostro secondo cervello

Una peculiare caratteristica del canale alimentare è quella di essere una estesa interfaccia tra il nostro organismo e l’ambiente esterno. La semplice funzione di alimentarsi, inoltre, non esaurisce affatto le sue finalità per come si è evoluto nella specie umana e, più in generale, in tutti gli esseri viventi.
L’evoluzione ha fatto sì che, accanto al compito basilare di assumere, digerire e assorbire i nutrienti, il canale alimentare, e in particolare l’intestino, svolgesse anche numerose funzioni che sarebbe limitativo definire accessorie. Tra le altre attività fondamentali, ricordiamo la sua importanza come organo del sistema immune (per la ricchezza in follicoli linfatici distribuiti su un’ampia superficie), come organo ad attività endocrina (per la presenza di specifiche cellule che, in seguito a stimoli endoluminali, secernono specifici ormoni nel torrente circolatorio) e come “apparato microbiologico” in cui si moltiplicano una quantità e una varietà di batteri che risultano sempre più importanti nel mantenimento dell’equilibrio di numerose funzioni dell’organismo.
Già da tempo sono note le correlazioni tra malattie che originano nell’intestino (come, ad esempio, la malattia celiaca ed altre condizioni caratterizzate da un’alterata permeabilità intestinale) e alterazioni a distanza, a carico di organi ed apparati extraintestinali, compreso il sistema nervoso centrale e periferico.
Con queste premesse, non dobbiamo stupirci se all’intestino è stato attribuito il ruolo di secondo cervello.


Intestino e sistema nervoso

Al di là degli aspetti di complessa integrazione tra stimoli immunitari, neuroendocrini e microbiologici, l’intestino è ricchissimo di cellule di tipo neuronale: più di 500 milioni di neuroni (con altre cellule di supporto di tipo gliale) organizzati sotto forma di un sistema nervoso intrinseco che, in maniera autonoma, può modulare la motilità intestinale (peristalsi) e che può contemporaneamente recepire stimoli di diverso tipo (luminali, neuroendocrini ed infiammatori). A questi impulsi, il sistema nervoso intrinseco può rispondere in modo opportuno, così da mantenere un costante adattamento e un adeguato controllo sul fisiologico equilibrio delle diverse funzioni intestinali. Il sistema nervoso intrinseco è presente lungo tutto il tubo digerente ed è costituito da:
• neuroni del plesso sottomucoso di Meissner (situato nello strato della sottomucosa);
• neuroni del plesso mienterico di Auerbach (situati tra i due strati di muscolatura, circolare e longitudinale, che circondano i visceri del tubo digerente).
Il plesso sottomucoso di Meissner è coinvolto soprattutto nell’attività secretiva della mucosa, mentre il plesso mienterico di Auerbach è responsabile dell’attività motoria, che consente il rimescolamento, la parcellizzazione e la progressione del cibo all’interno del tubo digerente. In particolare, nel plesso mienterico vi sono neuroni sia di tipo sensitivo (meccanocettori, sensibili a stimoli meccanici come ad esempio la distensione del viscere) sia di tipo motorio (che regolano l’attività contrattile della muscolatura intestinale). Esistono poi le cellule interstiziali di Cajal, che non sono di tipo neuronale, ma che agiscono come dei pace-maker e inviano stimoli ritmici per la contrazione della muscolatura intrinseca dell’intestino.
Queste strutture neuronali sono presenti, oltre che nell’intestino, anche nello stomaco e nell’esofago, organi che partecipano alla regolazione della peristalsi e di altre funzioni digestive. Tuttavia, rispetto allo stomaco e all’esofago l’intestino presenta alcune peculiarità, che derivano innanzitutto dalla sua estensione (circa 6 metri di lunghezza per l’intestino tenue e circa 1,7 metri per l’intestino crasso), ma anche dalla complessità delle funzioni che si integrano nel lume intestinale, anche per la presenza del microbioma.


Una centrale operativa

L’interazione tra queste diverse cellule è molto sofisticata, ma come se non bastasse interviene qualcosa di ulteriormente complesso nella regolazione nervosa del canale alimentare, ovvero una innervazione estrinseca che appartiene al sistema nervoso autonomo dell’organismo:
• parasimpatica (fibre del nervo vago);
• simpatica (fibre provenienti dal ganglio celiaco, ganglio mesenterico superiore e mesenterico inferiore).
Questa struttura anatomica così complessa fa sì che l’intestino svolga in maniera autonoma gran parte delle proprie funzioni e, allo stesso tempo, attraverso l’innervazione estrinseca, mantenga stretti contatti con i centri nervosi di livello superiore, inviando e ricevendo stimoli dal sistema nervoso centrale. L’intestino è, dunque, un organo che, dietro un’apparente semplicità anatomi-
ca, nasconde una vera e propria centrale operativa, degna appunto della definizione di “secondo cervello”. In particolare, riesce a integrare e gestire una serie complessa di stimoli esogeni (materiale endoluminale, come alimenti e microbioma) ed endogeni (sistema nervoso autonomo, processi infiammatori della mucosa). La risposta che l’intestino fornisce a questa molteplicità di stimoli è straordinaria, e coinvolge meccanismi di interazione con il cervello (stimoli bidirezionali), con il sistema immunitario e con quello endocrino. Oltre a questo, presenta una stretta connessione, costituita da stimoli biochimici ed endocrini, con il fegato.


Gut-brain axis

È un termine che indica l’asse che collega l’intestino (gut) al cervello (brain). La comunicazione avviene in entrambi i sensi (dall’intestino al cervello e viceversa) anche se, spesso, è proprio l’intestino a inviare messaggi e a prendere decisioni in autonomia. Può accadere, infatti, che la mente non sia in grado di intervenire razionalmente o consapevolmente. A quel punto, è il controllo viscerale che prende il comando e manda segnali che evocano a livello centrale sensazioni come, ad esempio, nausea, stress, malessere. Lo scambio tra i due sistemi è continuo ed efficace perché le cellule che li compongono usano, per così dire, lo stesso linguaggio chimico e possiedono i medesimi mediatori. Tra questi, la serotonina, neurotrasmettitore prodotto per il 95% proprio dalla mucosa intestinale, che regola funzioni come la peristalsi, ma che è anche in grado di attivare la percezione del dolore. Per questo può accadere che persone in cura con farmaci antidepressivi che regolano la serotonina (SSRI), possano avere effetti collaterali che riguardano stomaco ed intestino (nausea, vomito, stipsi).
Quest’ultimo, considerato l’organo sensoria-
le più grande del corpo, lavora 24 ore su 24 ad un livello subconscio, influendo in maniera fondamentale sulla qualità della vita dell’essere umano.


Sindrome dell’intestino irritabile

È ormai assodato che i “due cervelli” (quello propriamente detto e il “secondo cervello”) interagiscono in maniera continua, con stimoli che, talvolta, perdono il naturale equilibrio e sfociano in una alterazione dello stato di benessere, realizzando condizioni come la sindrome dell’intestino irritabile (Irritabile Bowel Syndrome – IBS). In questa sindrome, (caratterizzata da dolore intestinale e alterazioni dell’alvo, come stipsi e diarrea) si ritiene che esista una iperalgesia (aumentata sensibilità al dolore) e una allodinia (percezione di dolore in seguito a stimoli solitamente innocui). È infatti possibile che alterazioni della sfera psicologica, come uno stato di stress, sindromi ansiose e depressive, oppure fattori traumatici avvenuti in età infantile, si inseriscano nella patogenesi della sindrome dell’intestino irritabile. Inoltre, può verificarsi anche un’interazione inversa (asse intestino-cervello), mediata da meccanismi neuroendocrini. In questo caso, alterazioni dello stato di salute intestinale (alterazioni funzionali come la IBS, ma anche alterazioni organiche come le malattie infiammatorie croniche intestinali) potrebbero favorire lo sviluppo di sindromi ansiose o depressive. D’altronde, la quantità di fibre nervose vagali che dall’intestino inviano segnali al cervello (fibre afferenti) è molto maggiore rispetto a quelle efferenti (che invece portano segnali dal cervello all’intestino) e questo conferma l’importanza del flusso di informazioni che dall’intestino va al cervello.


Alterazioni della flora batterica

Diversi studi, inoltre, dimostrano come le alterazioni della flora batterica intestinale possano talvolta costituire un elemento in grado di influire sullo stato mentale, attraverso stimoli nervosi e metabolici. L’esempio più noto ed eclatante è quello dell’encefalopatia epatica, in cui il fegato non è più in grado di neutralizzare i metaboliti prodotti dalla flora batterica intestinale, che esercitano un’azione deleteria su diverse funzioni del sistema nervoso centrale. Non a caso, da molti anni la terapia dell’encefalopatia epatica (o porto-sistemica) è basata sull’impiego di sostanze come il lattulosio e il lattitolo (zuccheri non assorbibili), oppure di antibiotici ad azione prettamente intestinale (come la rifaximina) che favoriscono la flora batterica intestinale fermentativa (ad esempio, i lattobacilli) a scapito di quella putrefattiva. Allo stesso tempo, l’impiego di terapie antibiotiche ad azione sistemica può favorire disbiosi intestinali, che si ritengono coinvolte nella patogenesi di malattie sia dell’intestino, sia di altri organi e apparati, compreso il sistema nervoso centrale. Anche per condizioni patologiche ad eziologia multifattoriale come l’obesità, la sindrome metabolica e la steatoepatite non alcolica (conseguenza della steatosi, il cosiddetto “fegato grasso”) riscuote sempre più interesse l’azione del microbiota intestinale. Questo ci spinge anche a riflettere sull’impiego, talvolta esagerato e non sempre indicato, delle terapie antibiotiche, specie in età pediatrica.


Attenzione allo stress

Termine inglese mutuato dalle scienze fisiche, stress significa sforzo e indica la capacità di un materiale di resistere a pressioni esterne. Per quel che riguarda il corpo umano, è ormai un fatto consolidato come lo stress rappresenti una risposta non solo psichica, ma anche fisica che l’organismo mette in atto a seguito di ripetuti stimoli dannosi per il suo equilibrio. Come per le scienze fisiche, all’interno delle quali ogni materiale reagisce in maniera differente agli stimoli esterni, anche per quel che riguarda l’essere umano ogni persona ha una modalità reattiva unica di porsi di fronte agli eventi e alle situazioni. Coloro che possiedono una ridotta capacità di resistenza, sono in genere più predisposti a creare condizioni favorevoli all’insorgere di infiammazioni croniche intestinali. Infatti, l’esposizione a stress ripetuto e costante può alterare lo scambio tra intestino e cervello e influire in maniera negativa sulle componenti e sulle funzioni del microbioma. Nell’ambito del nostro “secondo cervello” è, dunque, evidente che esistono diversi tasselli, che compongono un mosaico molto variegato, in cui il sistema nervoso enterico interagisce con il microbiota intestinale e con i suoi metaboliti, con le cellule neuroendocrine della mucosa, con le citochine (sostanze secrete soprattutto dalle cellule del sistema immunitario). Quando questo complesso e delicato sistema subisce delle sostanziali alterazioni, possono svilupparsi malattie acute o croniche che, in base a numerosi studi, non si limitano soltanto all’intestino, ma riguardano la nostra salute in senso lato.


Com’è fatto l’intestino

Organo interno più lungo di tutto il corpo umano, l’intestino tenue (che comprende il duodeno, il digiuno e l’ileo) misura in media circa 6-7 metri ed ha un diametro medio di circa 2,5 cm. La parte iniziale del tenue è il duodeno, connesso allo stomaco attraverso il piloro, mentre la parte terminale è l’ileo, che distalmente comunica con la prima porzione dell’intestino crasso (il cieco) attraverso la valvola ileo-cecale. La mucosa del duodeno, la prima porzione del tenue, oltre a svolgere importanti funzioni di assorbimento (ad esempio, l’assorbimento del ferro) produce anche diversi ormoni, come la secretina, capace di stimolare la secrezione di bile (da parte del fegato) e di succo pancreatico, e come la serotonina, neurotrasmettitore che regola la motilità intestinale, conosciuto anche come “ormone del buonumore” per il suo effetto a livello del sistema nervoso centrale. L’intestino crasso, lungo in media 1,7 metri e con diametro fino a circa 7 cm, è suddiviso in diverse parti: cieco, colon (ascendente, trasverso, discendente), sigma e retto (che nella parte distale termina con l’orifizio anale). Mentre il tenue è preposto principalmente alla digestione e all’assorbimento di multipli nutrienti della dieta, nel crasso avviene soprattutto l’assorbimento di acqua ed elettroliti. Sia il tenue che il crasso, inoltre, sono dotati di muscolatura ed innervazione intrinseca, responsabili dell’attività motoria intestinale, necessaria per far progredire il cibo ed i prodotti di scarto in direzione oro-aborale. Tutto l’organo è ricco di vasi sanguigni, che trasportano le molecole assorbite, convogliandole inizialmente al fegato attraverso la vena porta. Inoltre, è anche dotato di una fitta rete di vasi linfatici, in cui confluiscono le molecole assorbite di natura lipidica, convogliate nel dotto toracico che a sua volta confluisce nel circolo sistemico. L’intestino, riassumendo, svolge diverse funzioni:
• trofica: assimila i principi nutritivi provenienti dagli alimenti;
• metabolica: favorisce l’assorbimento di calcio, magnesio, ferro e la sintesi di alcune vitamine;
• immunologica: attiva il sistema immune attraverso la presentazione dei microrganismi alle cellule del sistema immunitario, oltre ad agire come regolatore delle risposte immuni attraverso il microbiota.
Inoltre, provvede alla frantumazione ed espulsione degli scarti alimentari non digeribili.

Dott. Marco Montagnani Università di Bologna – Policlinico S.Orsola – Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Unità Operativa di Gastroenterologia (Bologna)

Testo raccolto da Silvia Colombini