Il sonno può influenzare il microbiota intestinale?

Sonno e salute intestinale sono raramente discussi insieme.

La maggior parte delle persone pensa al microbioma in relazione al cibo, alla digestione, agli antibiotici o ai probiotici, non al sonno. Negli ultimi anni, tuttavia, gli scienziati si sono sempre più interessati a una domanda affascinante:

Il sonno può influenzare il microbioma intestinale?

La risposta breve è:
probabilmente sì.

E la relazione potrebbe funzionare in entrambe le direzioni.

La ricerca moderna suggerisce che sonno, ritmi circadiani, ormoni dello stress, metabolismo, segnalazione immunitaria e microbioma intestinale siano profondamente interconnessi¹.

Il microbioma intestinale segue un ritmo quotidiano

Una delle scoperte più interessanti nella scienza del microbioma è che il microbioma intestinale non è statico.

Le popolazioni microbiche e l'attività metabolica sembrano fluttuare durante il giorno in relazione a:

• cicli sonno-veglia
• orari dei pasti
• livelli ormonali
• ritmi circadiani
• esposizione alla luce²

Negli studi su animali e esseri umani, i ricercatori hanno osservato cambiamenti ritmici nella composizione microbica e nell'attività dei geni microbici nell'arco di cicli di 24 ore.

Ciò suggerisce che il microbioma possa comportarsi meno come una popolazione batterica fissa e più come un ecosistema dinamico sincronizzato con l'orologio biologico del corpo.

Cosa succede durante un disturbo del sonno?

Gli scienziati stanno indagando attivamente come il sonno insufficiente o il disturbo circadiano possano influenzare il microbioma.

La ricerca ha collegato la privazione del sonno e i ritmi circadiani irregolari a:

• ridotta diversità microbica
• alterazione della composizione microbica
• disturbi metabolici
• aumento della segnalazione infiammatoria
• cambiamenti nella regolazione della barriera intestinale³

Ad esempio, i lavoratori a turni, che spesso sperimentano un disturbo circadiano cronico, mostrano frequentemente differenze metaboliche e infiammatorie rispetto agli individui con cicli di sonno più stabili⁴.

I ricercatori stanno ora esplorando se il microbioma possa svolgere un ruolo in alcuni di questi effetti.

È importante notare che questo campo è ancora in fase di sviluppo. Gli scienziati non comprendono ancora appieno se i cambiamenti del microbioma siano una causa, una conseguenza o parte di una rete fisiologica più ampia che coinvolge il sonno e il metabolismo.

L'asse intestino-cervello potrebbe collegare il sonno e il microbioma

Uno dei motivi per cui questo argomento ha attirato così tanta attenzione è l' asse intestino-cervello.

L'intestino e il cervello comunicano costantemente attraverso:

• il sistema nervoso
• gli ormoni
• la segnalazione immunitaria
• i metaboliti microbici
• le vie dello stress

Alcuni metaboliti microbici prodotti nell'intestino possono influenzare la segnalazione dei neurotrasmettitori, la biologia circadiana e la regolazione immunitaria⁵.

Allo stesso tempo, un sonno di scarsa qualità può aumentare gli ormoni dello stress come il cortisolo, alterare il comportamento alimentare e influenzare le vie infiammatorie, tutti fattori che possono indirettamente influire sull'ecosistema intestinale.

Gli scienziati considerano sempre più il sonno, lo stress, il metabolismo e il microbioma come parte di una rete biologica interconnessa, piuttosto che come sistemi isolati.

I ritmi circadiani sono più importanti di quanto molti pensino

Gli stili di vita moderni spesso interrompono i ritmi circadiani naturali.

L'esposizione alla luce artificiale, gli orari dei pasti irregolari, l'uso notturno degli schermi, i turni notturni, lo stress e la restrizione cronica del sonno possono tutti influenzare i sistemi di tempistica biologica.

I ricercatori ritengono ora che questi disturbi possano non solo influire sul sonno stesso, ma anche su:

• composizione microbica
• regolazione metabolica
• funzione immunitaria
• integrità della barriera intestinale⁶

Alcuni studi suggeriscono persino che gli orari dei pasti possano influenzare la ritmicità microbica indipendentemente dall'apporto calorico.

Questo è uno dei motivi per cui la scienza del microbioma si sovrappone sempre più alla cronobiologia, ovvero lo studio dei sistemi di tempistica biologica.

Sonno, dieta e microbioma sono strettamente collegati

Il sonno influisce anche sul comportamento.

Le persone che dormono male potrebbero avere maggiori probabilità di:

• consumare cibi ultra-processati
• mangiare in modo irregolare
• desiderare cibi ad alto contenuto di zucchero
• fare meno esercizio fisico
• sperimentare livelli di stress più elevati

Tutti questi fattori possono indirettamente plasmare il microbioma intestinale.

Ciò rende difficile per gli scienziati separare gli effetti diretti del microbioma dalle influenze più ampie dello stile di vita. Ma una cosa sta diventando sempre più chiara:

Il microbioma non risponde a un solo fattore isolato.

Risponde a modelli di vita complessivi.

La ricerca moderna sul microbioma è sempre più orientata ai sistemi

Gli studi più vecchi sul microbioma si concentravano spesso sull'identificazione di singoli gruppi batterici associati a condizioni specifiche.

La ricerca moderna si sta muovendo verso un approccio molto più ampio:
comprendere il microbioma come parte di un ecosistema biologico più vasto che coinvolge metabolismo, immunità, biologia circadiana e fattori ambientali⁷.

Questa prospettiva di sistema è uno dei motivi per cui le tecnologie ad alta risoluzione come il sequenziamento metagenomico shotgun stanno diventando sempre più importanti.

I ricercatori non si chiedono più soltanto:
“Quali batteri sono presenti?”

Chiedono sempre più:

• Quali funzioni svolgono questi microbi?
• Quanto è stabile l'ecosistema?
• Come risponde il microbioma ai fattori legati allo stile di vita?
• Come interagiscono le reti microbiche con l'ospite?

Il sonno è ora parte di questa conversazione.

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Riferimenti scientifici

1. Voigt RM et al. Circadian disorganization alters intestinal microbiota. PLoS ONE. 2014.
2. Thaiss CA et al. Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell. 2014.
3. Benedict C et al. Acute sleep deprivation alters the gut microbiome in humans. Molecular Metabolism. 2016.
4. Reynolds AC et al. The impact of shift work on the human microbiome. Chronobiology International. 2017.
5. Cryan JF et al. The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews. 2019.
6. Zarrinpar A et al. Diet and feeding pattern affect the diurnal dynamics of the gut microbiome. Cell Metabolism. 2014.
7. Knight R et al. The microbiome and human biology. Annual Review of Genomics and Human Genetics. 2017.