La parete intestinale è un sistema costituito da quattro strati: mucosa, sottomucosa, muscolare e sierosa. Il termine “barriera intestinale” sottolinea la componente protettiva della parete intestinale, mentre la permeabilità intestinale, è una caratteristica misurabile dello stato funzionale della barriera. La parete fornisce un assorbimento selettivo di nutrienti, altri componenti e protegge il corpo dall’ingresso di sostanze estranee indesiderate, particelle di cibo, microrganismi. Negli organismi sani, la permeabilità della parete intestinale è strettamente controllata, ma un suo disturbo, se non adeguatamente corretto, può portare a molte patologie. Il tratto gastrointestinale (GIT) è abitato da diversi microbi chiamati microbiota intestinale che formano una comunità molto dinamica. Le persone si sono co-evolute con molti microbi che, oltre a molte funzioni fisiologiche, stimolano anche lo sviluppo del sistema immunitario e ne regolano il funzionamento. Gli antigeni microbici sono sotto costante sorveglianza da parte del sistema immunitario enterico. Le cellule T immunitarie regolatrici sono responsabili del mantenimento della tolleranza immunitaria del microbiota intestinale. Tuttavia, una maggiore permeabilità intestinale può promuovere la traslocazione di batteri luminali e lipopolisaccaridi (LPS) dall’intestino al flusso sanguigno, innescando lo sviluppo di endotossiemia e infiammazione cronica. Ad esempio, alcuni studiosi hanno stabilito che una dieta ricca di grassi aumenta cronicamente le concentrazioni plasmatiche di LPS da due a tre volte. I LPS endogeni vengono rilasciati costantemente a seguito della morte dei batteri Gram-negativi nell’intestino. Con una maggiore permeabilità della barriera intestinale, gli LPS vengono assorbiti nel flusso sanguigno portale, da dove vengono trasportati dalle lipoproteine direttamente nel fegato. Inoltre, vengono metabolizzati dagli enzimi epatici ed escreti con la bile. Tuttavia, se la loro degradazione o escrezione biliare sono compromess, i LPS possono raggiungere la circolazione sistemica, dove si legano al recettore Toll-like 4 (TLR4) su leucociti, cellule endoteliali e piastrine, causando infiammazione arteriosa. In definitiva, ciò porta all’attivazione della coagulazione del sangue e alla formazione di trombi, il che dimostra che l’infiammazione indotta dai LPS, associata all’aumento della permeabilità della parete intestinale può essere coinvolta nello sviluppo di aterosclerosi e malattie trombotiche. In generale, l’interruzione della funzione della barriera intestinale è coinvolta in molte malattie come, la celiachia, il diabete di tipo I, l’obesità, la schizofrenia e altre. Questo problema, potrebbe essere superato da un intervento non farmacologico basato su dieta ed esercizio fisico, che promuovono un sano ecosistema intestinale e alleviano i sintomi di molte patologie. Diete specifiche ed esercizi regolari di bassa e moderata intensità sono approcci non farmacologici efficaci per mantenere l’integrità della parete intestinale e il suo funzionamento.
NUTRIZIONE COME REGOLATRICE DELLA PERMEABILITÀ DELLA BARRIERA INTESTINALE
Una dieta appositamente progettata può essere un modo efficace per proteggere e ripristinare l’integrità della barriera intestinale e ricreare una sana composizione del microbiota. In generale, i latticini sono tra gli alimenti più consumati e umerosi studi dimostrano una connessione tra prodotti lattiero-caseari fermentati e salute grazie alla stimolazione della crescita di batteri benefici perché contengono diverse comunità microbiche, dove solitamente predominano i batteri dell’acido lattico. Pertanto, il consumo di prodotti lattiero-caseari fermentati che contengono una quantità significativa di batteri lattici benefici può potenzialmente prevenire e ripristinare la rottura dell’integrità intestinale e le malattie correlate. Alcuni prodotti lattiero-caseari, come il kefir, sono stati a lungo studiati come regolatori dell’integrità intestinale.
I composti polifenolici sono altri componenti alimentari che migliorano l’integrità intestinale. I flavonoidi sono tra i rappresentanti più abbondanti di questo gruppo. Ad esempio, il flavonoide quercetina. Oltre alle sostanze fenoliche, gli alimenti vegetali contengono anche altri utili fitocomposti che influenzano positivamente la funzione della barriera intestinale. Ad esempio, il sulforafano, un isotiocianato comune nella famiglia delle Brassicaceae, protegge la mucosa del tratto gastrointestinale dai danni ossidativi attraverso l’attivazione del sistema Nrf2-Keap1, regolando positivamente la trascrizione degli enzimi antiossidanti. Inoltre, il sulforafano normalizza la disbiosi del microbiota intestinale e aumenta l’espressione delle proteine TJ, contribuendo all’omeostasi intestinale. Tuttavia, non è consigliabile dare troppa importanza a un singolo nutriente, poiché la mancanza di varietà nei prodotti dietetici può causare malnutrizione e squilibrio nei nutrienti consumati. La scelta della dieta dovrebbe tenere conto dell’equilibrio di tutti i nutrienti necessari.
L’ESERCIZIO COME REGOLATORE DELL’INTEGRITÀ DELLA BARRIERA INTESTINALE
L’esercizio fisico di intensità moderata, è una delle raccomandazioni più comuni per la prevenzione di varie patologie, tra cui la rottura dell’integrità della barriera intestinale. In particolare, è stato scoperto che gli esercizi fisici, aumentano la diversità batterica intestinale. Tuttavia, gli effetti degli esercizi fisici dipendono dalla loro intensità. Ad esempio, gli atleti di forza, hanno un’alta incidenza di disturbi gastrointestinali e di intestino “permeabile”. Ciò determina la penetrazione di microrganismi nocivi, tossine o particelle di cibo non digerito nel flusso sanguigno e ciò ha un effetto negativo sulla salute dell’intero organismo. L’effetto dell’esercizio sulla permeabilità intestinale dipende dalla sua durata e intensità. Ad esempio, le persone che si allenano frequentemente e intensamente hanno gli stessi tassi di mortalità delle persone che conducono uno stile di vita sedentario. L’esercizio fisico di bassa/moderata intensità può spesso avere effetti positivi e può essere considerato un metodo di intervento non farmacologico nella malattia infiammatoria intestinale.
È noto che lo sforzo fisico causa stress da calore e disfunzione associata dell’integrità intestinale. Una revisione sistematica che esamina la relazione tra un aumento della temperatura indotto dall’esercizio e la permeabilità intestinale, ha dimostrato che l’entità dell’ipertermia indotta dall’esercizio era correlata con l’aumento della permeabilità intestinale. In questo modo, gli esercizi causano uno squilibrio omeostatico, mentre l’allenamento regolare e moderato, riduce il grado di questo squilibrio.
IPOSSIA INDOTTA DALL’ESERCIZIO
L’esercizio provoca una ridistribuzione del flusso sanguigno tra i tessuti. Ciò porta allo sviluppo di ipossia (livelli di ossigeno ridotti) nelle cellule epiteliali intestinali e all’attivazione del fattore alfa inducibile dall’ipossia (HIF-1α). A causa della mancanza di ossigeno, l’ipossia porta all’inibizione della prolil idrossilasi. È stato stabilito che l’esercizio aerobico regolare aumenta l’espressione di HIF-1α nella disfunzione intestinale e pertanto, l’HIF-1α potrebbe potenzialmente essere coinvolto nel miglioramento dell’integrità intestinale. Vale la pena notare però un aspetto importante dell’ipossia, ovvero lo stress ossidativo che può incidere negativamente e ciò si verifica quando si esagera con l’elevata intensità. In questo caso, gli elettroni possono sfuggire all’ETC e unirsi all’O2 dando origine ai ROS che portano allo sviluppo di stress ossidativo. I ROS generati possono causare danni alle cellule, portando alla fuoriuscita di diversi componenti intestinali nell’ambiente interno dell’organismo.
L’interruzione della funzione della barriera intestinale può innescare lo sviluppo di un’infiammazione locale, comportando un circolo vizioso, poiché un’eccessiva permeabilità della parete intestinale provoca lo sviluppo di un’infiammazione cronica sistemica. Quest’ultima comporterà una maggiore produzione di citochine pro-infiammatorie e da una maggiore generazione di ROS, che aumenterà la disfunzione della barriera intestinale. La nutrizione sembra essere l’effettore non farmacologico più semplice per l’integrità e della permeabilità della parete intestinale. Può avere sia un effetto negativo, come l’endotossiemia metabolica indotta da una dieta ricca in grassi, sia un effetto positivo, come una dieta ricca di polifenoli vegetali o latticini fermentati. Anche l’esercizio fisico può influenzare la permeabilità intestinale. I suoi effetti dipendono dalla durata e dall’intensità dell’esercizio. Uno sforzo fisico acuto e molto intenso spesso aumentano la permeabilità intestinale. D’altro canto, gli esercizi regolari di bassa e moderata intensità, che sono di natura adattiva, hanno per lo più un effetto positivo sull’integrità dell’intestino e ne diminuiscono la permeabilità.
BIBLIOGRAFIA
Dmytriv TR, Storey KB and Lushchak VI (2024), Intestinal barrier permeability: the influence of gut microbiota, nutrition, and exercise. Front. Physiol. 15:1380713
