Titolo della tesi: Cross-talk between gut microbiota and brain: effects of probiotics on the endophenotype of R451C Neuroligin3 monogenic mouse model of autism
Il focus della mia tesi di dottorato è stato studiare la connessione tra il sistema nervoso centrale e l’intestino, mediata dall’“asse intestino-cervello”, nel modello murino monogenico di autismo che esprime la mutazione umana R451C della Neurolighina3.
Gli effetti di cinque ceppi probiotici e potenziali probiotici appartenenti alla famiglia dei Lactobacilli sono stati testati nel tentativo di ripristinare il comportamento sociale compromesso e le alterazioni biochimiche nei topi Neurolighina3 R451C knock-in.
In tutti gli esperimenti, un risultato costante è stato il recupero del fenotipo sociale alterato in seguito al trattamento con ciascuno dei cinque ceppi batterici.
Questo risultato non solo supporta le crescenti evidenze secondo cui i probiotici promuovono il ripristino di un microbiota intestinale equilibrato, esercitando così effetti benefici sul cervello attraverso molecole circolanti e segnali vagali, ma evidenzia anche il potenziale probiotico, precedentemente non riconosciuto, di quattro ceppi (una miscela di Lactiplantibacillus plantarum C9O4 e LT52, Periweissella beninensis LMG 25373T e Lactiplantibacillus plantarum H64), confermando al contempo l’attività già nota di Lactobacillus reuteri ATCC PTA 6475, già utilizzato nell’uomo.
Partendo dal recupero osservato in uno dei sintomi cardine dell’autismo, ovvero l’alterazione del comportamento sociale, ho eseguito analisi biochimiche approfondite sia in assenza, sia dopo il trattamento con ciascuno dei diversi ceppi.
Ho esaminato i livelli delle proteine sinaptiche eccitatorie e inibitorie note per essere alterate nel sistema nervoso centrale dei topi Neurolighina3 R451C, nonché i livelli di amminoacidi e neurotrasmettitori, i componenti del sistema endocannabinoide (livelli dei recettori e delle molecole circolanti) e l’attivazione della unfolded protein response, nota per essere alterata nel cervelletto del nostro modello animale. Inoltre, abbiamo analizzato potenziali cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale, nella permeabilità intestinale e nell’attivazione immunitaria periferica.
Nel complesso, i risultati indicano che, sebbene tutti i ceppi ripristinino i deficit sociali, essi agiscono attraverso meccanismi distinti per migliorare i fenotipi biochimici alterati del modello murino Neurolighina3 R451C.
Modulando il microbiota intestinale e favorendo i gut-supporter taxa, questi ceppi attivano in modo differenziato le vie di comunicazione intestino-cervello, ristabilendo infine l’omeostasi comportamentale e molecolare.