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Disturbi del sonno: il ruolo del microbiota intestinale

29/06/2021

Recentemente, sono stati pubblicati diversi studi riguardanti la relazione biunivoca tra lo stato di salute del microbiota e la qualità del sonno

Il microbiota intestinale è l’insieme dei microorganismi simbiotici che colonizza il nostro intestino senza danneggiarlo. È costituito da oltre mille miliardi di batteri appartenenti a 500-1.000 specie diverse e da virus, funghi e protozoi che, comunicando tra loro, svolgono funzioni importanti per la salute dell'uomo. Esso varia da una popolazione all'altra e da un individuo all’altro della stessa popolazione, in base all’età, al proprio patrimonio genetico e all’influenza esercitata dall’ambiente e dalle abitudini alimentari sulla sua composizione. 

A livello intestinale, il microbiota è implicato nello sviluppo dei villi e delle cellule epiteliali che partecipano alla costituzione della barriera epiteliale dell'intestino; svolge funzioni protettive, contrastando le infezioni da parte di microrganismi patogeni, attraverso lo sviluppo del sistema immunitario intestinale già a partire dal periodo neonatale; controlla la proliferazione delle cellule favorendo l'attivazione del sistema immunitario per l’individuazione ed eliminazione delle cellule anomale; inoltre svolge importanti attività metaboliche, quali la produzione di vitamine come la K e la B12, la sintesi di aminoacidi che l'uomo non riesce a produrre, la trasformazione degli acidi biliari e la produzione degli acidi grassi a catena corta (Short Chain Fatty Acids, SCFA).

Oltre all’intestino, il microbiota influenza anche altri organi attraverso il rilascio in circolo di sostanze da esso prodotte. Infatti, stili di vita caratterizzati da stress, sedentarietà ed una dieta ricca di zuccheri e grassi e povera di fibre, modificano la composizione microbica dell’intestino generando uno stato di “disbiosi” intestinale; questo è in grado di danneggiare l’integrità della barriera epiteliale, rendendola permeabile al passaggio diretto di metaboliti nel torrente ematico e, conseguentemente, dando origine ad una riposta infiammatoria non solo locale ma anche sistemica, caratterizzata dall’incremento di fattori infiammatori tra cui il tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), IL-6, IL-8 e la proteina C-reattiva (PCR) (Binienda A et al. Int J Mol Sci 2020; Redondo-Useros N et al. Nutrients 2020). 

Se nel lume intestinale l’infiammazione contribuisce in modo diretto all’insorgenza della sindrome dell’intestino permeabile (Odenwald MA et al. Clin Gastroenterol Hepatol 2013; Binienda A et al. Int J Mol Sci 2020), di patologie infiammatorie croniche e della sindrome del colon irritabile, a livello sistemico gioca un ruolo centrale nell'insorgenza e progressione di molte patologie come le malattie metaboliche, l’obesità, gli stati allergici e lo stress (Fändriks L. J Intern Med 2017). A dimostrazione di ciò, sono state riscontrate differenze significative tra il microbiota intestinale dei soggetti adulti sani e obesi: rispetto ai normopeso, infatti, gli individui affetti da obesità mostrano una riduzione significativa della diversità batterica e dei ceppi di tipo Bacteroides produttori degli acidi grassi a catena corta (Turnbaugh PJ et al. Nature 2006); inoltre, vi è un incremento significativo dei Proteobacteria, potenzialmente proinfiammatori (Verdam FJ et al. Obesity 2013). Questo quadro, a sua volta, porta ad un peggioramento del metabolismo glucidico con riduzione della sensibilità insulinica e all’incremento di peso (Turnbaugh PJ et al. Nature 2006). 

Una volta rilasciati in circolo, i metaboliti prodotti dal microbiota possono attraversare la barriera ematoencefalica e determinare l'instaurarsi di una risposta infiammatoria anche nel sistema nervoso centrale, con conseguenti ripercussioni negative sul tono dell’umore, sulle funzioni cognitive e sulla qualità e quantità del sonno. 

Recentemente, sono stati pubblicati diversi studi riguardanti la relazione biunivoca tra lo stato di salute del microbiota e la qualità del sonno: se da un lato uno stato di disbiosi intestinale può influenzare negativamente la qualità e quantità del sonno a causa di una alterazione dei ceppi probiotici coinvolti nella regolazione dei ritmi circadiani e dell'orologio intestinale (Marotta A et al. Front Psychiatry 2019), dall’altro l’alterazione cronica della qualità e della quantità del sonno può modificare la composizione microbica, determinando l’insorgenza dello stato infiammatorio e delle alterazioni metaboliche. La deprivazione totale, restrizione o frammentazione del sonno, infatti, rappresentano dei fisiologici fattori stressanti che conducono all’attivazione dell’asse ipotalamo.ipofisi-surrene e al conseguente incremento dei livelli di cortisolo. L’ipercortisolemia, a sua volta, influenza il metabolismo glucidico favorendo l’incremento dei livelli glicemici e l’instaurarsi di patologie metaboliche quali l’obesità e il diabete. 

La ricerca ha dimostrato un’alterata composizione del microbiota intestinale, caratterizzata dall’incremento degli Actinobacteria e dei batteri Firmicutes, già dopo una breve deprivazione di sonno. Cronicamente, inoltre, la frammentazione del sonno determina una riduzione dei Bacteroides e dei Lactobacilli e la crescita preferenziale dei ceppi batterici altamente fermentativi quali Lachnospiraceae e Ruminococcaceae. Questo alterato equilibrio comporta un danno della barriera epiteliale intestinale, l’incremento della permeabilità intestinale, l’insorgenza di una infiammazione sistemica e del tessuto adiposo bianco viscerale e, conseguentemente, la comparsa di un’alterata sensibilità insulinica e un maggior rischio di sviluppare obesità (Benedict C et al. Mol Metab 2016; Poroyko VA Sci Rep 2016).  

Uno stato di disbiosi è stato riscontrato anche in seguito a jet lag e nei lavoratori sottoposti a turni, ed è causata da una alterazione del normale ritmo circadiano del sonno e conseguente attivazione dell’asse dello stress (Reynolds AC et al. Sleep Med Rev 2017). Inoltre, i bambini affetti da autismo e disturbi del sonno mostrano una riduzione sia del numero di Faecalibacterium e Agathobacter che della produzione degli acidi grassi a catena corta, livelli ridotti di melatonina e aumentati di serotonina, aggravando così i sintomi legati alla patologia di base e quelli dovuti al sonno (Hua X et a. Front Psychiatry 2020). 

Nei soggetti con OSA, la frammentazione del sonno conduce a disfunzioni metaboliche quali l’alterazione della sensibilità insulinica nel tessuto adiposo e l’aumento di peso, che a loro volta esacerbano l’interruzione del sonno; studi dimostrano che, l’esposizione intermittente ad ipossia presente negli individui affetti da OSA, conduce ad una profonda alterazione del microbiota intestinale (Ko CY et al. Clin Sci (Lond) 2019) e che, riequilibrando la flora intestinale, è possibile migliorare i disturbi del sonno dovuti agli episodi apnoici (Badran M et al. Exp Neurol. 2020).

È indubbio che l’adozione di uno stile di vita corretto e di una dieta opportuna caratterizzata da alimenti ad azione antinfiammatoria, rappresenti la migliore strategia per evitare la cascata di reazioni immunitarie alla base dell’insorgenza dello stato infiammatorio e di tutte le conseguenze da esso derivate. 

Numerose evidenze scientifiche indicano, inoltre, la possibilità di intervenire con batteri probiotici per il trattamento di diverse patologie sia intestinali che sistemiche; a tal proposito, negli ultimi anni è stato introdotto nella letteratura scientifica il termine “psicobiotico”, per indicare la possibilità di utilizzare un’integrazione probiotica mirata, al fine di migliorare le funzioni cognitive, ridurre i livelli di stress e di ansia, migliorare il nostro umore e ottimizzare la qualità del sonno modulando le alterazioni del ritmo sonno-veglia (Dinan TG et al. Gastroenterol Clin North Am 2017). In particolare, il probiotico Lattobacillo Rhamnosus sarebbe in grado di migliorare il riposo notturno incrementando il sonno REM (Thompson RS et al. Front Behav Neurosci 2017), grazie ad un’aumentata produzione di acidi grassi a catena corta come l’acido butirrico, che controlla l’espressione dei geni preposti ai ritmi sonno-veglia (Dalile B et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2019). Tali studi, pertanto, aprirebbero la strada a trattamenti terapeutici specifici per il microbiota, allo scopo di riequilibrare la composizione microbica intestinale e ridurre i disturbi legati al sonno.

Dott.ssa Natascia Tahani

Specialista in Endocrinologia e Malattie del Metabolismo
Master in Dietologia e Nutrizione


Bibliografia

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Benedict C, Vogel H, Jonas W, Woting A, Blaut M, Schürmann A, Cedernaes J. Gut microbiota and glucometabolic alterations in response to recurrent partial sleep deprivation in normal-weight young individuals. Mol Metab. 2016 Oct 24;5(12):1175-1186. doi: 10.1016/j.molmet.2016.10.003.

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Verdam FJ, Fuentes S, de Jonge C, Zoetendal EG, Erbil R, Greve JW, Buurman WA, de Vos WM, Rensen SS. Human intestinal microbiota composition is associated with local and systemic inflammation in obesity. Obesity (Silver Spring). 2013 Dec;21(12):E607-15. doi: 10.1002/oby.20466.




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