Pubblicazione:
04/06/2025
|
Scadenza:
Ultimo aggiornamento: 2025-06-04 15:34:20
RICERCA UMG - Il microbiota intestinale parla al cervello: una scoperta italiana svela il ruolo dei metaboliti alimentari nella modulazione sinaptica
Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista scientifica internazionale Biomedicine & Pharmacotherapy (Elsevier), ha dimostrato che i metaboliti prodotti dal microbiota intestinale sono in grado di modulare attivamente la funzione del sistema nervoso centrale. La ricerca nasce da un approccio multidisciplinare che ha integrato studi computazionali, in vitro e in vivo, coinvolgendo numerosi enti italiani e internazionali. Tra i protagonisti, l’Università degli Studi “Magna Græcia” di Catanzaro che ha giocato un ruolo centrale grazie al contributo del prof. Giosuè Costa, docente di Chimica degli Alimenti, del prof. Stefano Alcaro, docente di Chimica Farmaceutica e Presidente del Centro CRISEA, della dott.ssa Isabella Romeo, ricercatrice di Chimica Farmaceutica, e della dott.ssa Emanuela Marchese, dottoranda in Chimica degli Alimenti. Al fianco dell’UMG hanno collaborato l’Università degli Studi di Genova (Dipartimenti di Farmacia, Scienze Chirurgiche e Diagnostiche Integrate, Scienze della Terra, dell’Ambiente e della Vita), l’IRCCS Ospedale Policlinico San Martino (con le unità di Microbiologia e Ricerca), il Centro di Ricerca CRISEA per l’Innovazione Rurale (Belcastro), lo spin-off accademico Net4Science (UMG), il Centro Nazionale Agritech (Napoli) e il Centro Nazionale per il Futuro della Biodiversità - NBFC (Palermo). A livello internazionale, ha contribuito anche il Nencki Institute of Experimental Biology di Varsavia (Polonia), tramite il laboratorio BRAINCITY per la neurobiologia delle emozioni.
Il ruolo dell’Urolitina A e la mediazione del microbiota
Lo studio ha analizzato l’effetto dell’acido ellagico, un polifenolo naturalmente presente in frutti come melograno, noci e frutti di bosco che, grazie alla trasformazione operata dal microbiota intestinale, viene convertito in Urolitina A, un metabolita altamente biodisponibile. Attraverso avanzate simulazioni di docking molecolare e dinamica molecolare su recettori GPCR, i ricercatori hanno dimostrato che l’Urolitina A si lega in modo selettivo ai recettori α2-adrenergici presinaptici, provocando un cambiamento conformazionale stabile che ne attiva la funzione biologica. Questo effetto non è stato osservato con altri metaboliti correlati (Urolitina B e C) confermando un’azione specifica e selettiva.
Evidenze sperimentali e plasticità sinaptica
Nel modello murino, la somministrazione prolungata di acido ellagico in formulazione microdispersa (EAm) ha indotto desensibilizzazione funzionale e downregolazione dei recettori α2 nella corteccia e nell’ippocampo, accompagnata da una riduzione della densità recettoriale. Questi risultati indicano una forma di neuroplasticità adattativa legata alla modulazione della trasmissione noradrenergica.
Un metabotipo neuroattivo e strategia nutraceutica
L’analisi dei coni fecali dei topi trattati ha evidenziato una predominanza di batteri produttori di Urolitina A confermando che l’effetto centrale è mediato da un metabotipo intestinale favorevole. Questo apre nuove prospettive nell’identificazione di approcci nutrizionali e integratori basati sull’interazione cibo-microbiota-cervello, orientati alla prevenzione e al supporto nelle patologie neuroinfiammatorie.
Conclusioni
Questa ricerca rafforza l’importanza dell’asse intestino-cervello e sottolinea il valore del metabolismo microbica di molecole nutrizionali in composti attivi a livello sistemico e neurologico.
L’approccio integrato, che unisce modellistica molecolare, neurobiologia sperimentale, analisi metagenomica e formulazioni innovative, rappresenta un esempio avanzato di ricerca traslazionale in ambito nutraceutico e neurologico.
Un risultato che testimonia il potenziale delle strategie alimentari personalizzate, basate sulla composizione del microbiota e sul profilo metabolico individuale nel disegno di interventi innovativi per la salute cerebrale.
Titolo dell’articolo: Presynaptic release-regulating α2 receptors and Urolithins: A bridge between systemic EA administration and central health properties
Rivista: Biomedicine & Pharmacotherapy
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332225003816
Anno di pubblicazione: 2025
Il ruolo dell’Urolitina A e la mediazione del microbiota
Lo studio ha analizzato l’effetto dell’acido ellagico, un polifenolo naturalmente presente in frutti come melograno, noci e frutti di bosco che, grazie alla trasformazione operata dal microbiota intestinale, viene convertito in Urolitina A, un metabolita altamente biodisponibile. Attraverso avanzate simulazioni di docking molecolare e dinamica molecolare su recettori GPCR, i ricercatori hanno dimostrato che l’Urolitina A si lega in modo selettivo ai recettori α2-adrenergici presinaptici, provocando un cambiamento conformazionale stabile che ne attiva la funzione biologica. Questo effetto non è stato osservato con altri metaboliti correlati (Urolitina B e C) confermando un’azione specifica e selettiva.
Evidenze sperimentali e plasticità sinaptica
Nel modello murino, la somministrazione prolungata di acido ellagico in formulazione microdispersa (EAm) ha indotto desensibilizzazione funzionale e downregolazione dei recettori α2 nella corteccia e nell’ippocampo, accompagnata da una riduzione della densità recettoriale. Questi risultati indicano una forma di neuroplasticità adattativa legata alla modulazione della trasmissione noradrenergica.
Un metabotipo neuroattivo e strategia nutraceutica
L’analisi dei coni fecali dei topi trattati ha evidenziato una predominanza di batteri produttori di Urolitina A confermando che l’effetto centrale è mediato da un metabotipo intestinale favorevole. Questo apre nuove prospettive nell’identificazione di approcci nutrizionali e integratori basati sull’interazione cibo-microbiota-cervello, orientati alla prevenzione e al supporto nelle patologie neuroinfiammatorie.
Conclusioni
Questa ricerca rafforza l’importanza dell’asse intestino-cervello e sottolinea il valore del metabolismo microbica di molecole nutrizionali in composti attivi a livello sistemico e neurologico.
L’approccio integrato, che unisce modellistica molecolare, neurobiologia sperimentale, analisi metagenomica e formulazioni innovative, rappresenta un esempio avanzato di ricerca traslazionale in ambito nutraceutico e neurologico.
Un risultato che testimonia il potenziale delle strategie alimentari personalizzate, basate sulla composizione del microbiota e sul profilo metabolico individuale nel disegno di interventi innovativi per la salute cerebrale.
Titolo dell’articolo: Presynaptic release-regulating α2 receptors and Urolithins: A bridge between systemic EA administration and central health properties
Rivista: Biomedicine & Pharmacotherapy
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332225003816
Anno di pubblicazione: 2025
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