I microbi intestinali influenzano il cuore attraverso il cervello
L'asse intestino-cervello-cuore, precedentemente sconosciuto, potrebbe consentire terapie per l'ipertensione e l'insufficienza cardiaca
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I ricercatori del Centro Max Delbrück hanno scoperto come un metabolita batterico prodotto nell'intestino regoli la funzione cardiaca attraverso specifiche cellule cerebrali. I risultati, pubblicati su "Circulation Research", rivelano un nuovo asse intestino-cervello-cuore e indicano potenziali terapie per l'ipertensione e l'insufficienza cardiaca.
L'ipertensione e l'insufficienza cardiaca colpiscono milioni di persone in tutto il mondo. Tuttavia, in molti pazienti i medici non riescono a spiegare perché il cuore diventa rigido e fatica a rilassarsi - una condizione nota come disfunzione diastolica.
I ricercatori del laboratorio del Dr. Suphansa Sawamiphak, Group Leader of Cardiovascular-Hematopoietic Interaction presso il Max Delbrück Center, hanno identificato una linea di comunicazione diretta tra i batteri intestinali, il cervello e il cuore. Utilizzando come modello il pesce zebra, il team ha scoperto che alcuni microbi intestinali producono una piccola molecola chiamata acido indolo-3 acetico (IAA) a partire dall'aminoacido dietetico triptofano. L'IAA agisce sui neuroni del cervello, che a loro volta controllano il cuore. Lo studio è stato pubblicato su "Circulation Research".
"Siamo rimasti sorpresi dal fatto che un singolo metabolita batterico possa influenzare contemporaneamente il sistema nervoso centrale, il cuore e i principali sistemi ormonali", afferma Bhakti Zakarauskas-Seth, autore principale del lavoro. "Questo dimostra che il cervello può agire come un hub centrale nella comunicazione intestino-cuore".
Tracciare un segnale dall'intestino al cervello
Per capire come i batteri intestinali possano influenzare il cuore, i ricercatori si sono concentrati su un gruppo distinto di neuroni nell'ipotalamo, noto come ipocretina (Hcrt) nelle larve di pesce zebra. Queste cellule producono i neuropeptidi Hcrt, noti anche come orexine, che regolano molte funzioni involontarie del corpo, come il sonno e la fame, e anche l'attività cardiaca. Quando i livelli di IAA si abbassano, i neuroni Hcrt diventano iperattivi. Questo aumentava i segnali nervosi simpatici al cuore, causando l'irrigidimento del muscolo cardiaco e compromettendo la sua capacità di rilassarsi correttamente.
Quando i ricercatori hanno integrato le larve con IAA, l'attività neuronale si è normalizzata, la funzione cardiaca e la pressione sanguigna sono migliorate e anche gli ormoni correlati, come la renina e l'angiotensinogeno, sono tornati a livelli più sani.
Hanno poi esaminato i dati di una coorte di pazienti - anche gli esseri umani hanno neuroni Hcrt - e hanno scoperto che i livelli di IAA erano ridotti nei pazienti con ipertensione. In particolare, hanno osservato un effetto specifico per il sesso, con le donne ipertese che mostravano livelli significativamente più bassi di IAA nei loro campioni di siero rispetto agli uomini.
Implicazioni per i pazienti e la prevenzione
La disfunzione diastolica è molto comune: fino alla metà delle persone di età superiore ai 70 anni presenta un certo livello di compromissione. È anche il meccanismo funzionale alla base dell'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata (HFpEF), che rappresenta oltre il 50% di tutti i casi di insufficienza cardiaca.
Per questi pazienti, i risultati aprono diverse strade potenziali per una migliore assistenza, afferma Zakarauskas-Seth. "I livelli di IAA potrebbero servire come biomarcatore per identificare i pazienti ad alto rischio di ipertensione o insufficienza cardiaca. Dal punto di vista terapeutico, aumentare la produzione di IAA - ad esempio attraverso la dieta, i probiotici o l'integrazione - potrebbe diventare una nuova strategia per prevenire o trattare le malattie cardiovascolari."
Il fatto che un singolo metabolita batterico possa influenzare il sistema nervoso centrale, il cuore e i principali sistemi ormonali sottolinea anche un messaggio più ampio. "Il corpo non opera in compartimenti isolati. La salute dell'intestino, l'equilibrio microbico e la dieta influenzano direttamente il funzionamento del cuore". I ricercatori dovranno convalidare i loro risultati in altri modelli animali e saranno necessari studi clinici per determinare se il ripristino dell'IAA può portare benefici ai pazienti.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Bhakti I. Zakarauskas-Seth, Giovanni Forcari, Harithaa Anandakumar, Ilan Kotlar-Goldaper, Clara Barraud, Nina Jovanovic, Ulrike Brüning, Jennifer Kirwan, Nicola Wilck, Sofia K. Forslund, Dominik N. Müller, Alessandro Filosa, Suphansa Sawamiphak; "Indole-3 Acetate Limits Dysbiosis-Driven Diastolic Failure via Hcrt Neurons"; Circulation Research, 2026-2-19
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