L’insonnia e’ uno dei disturbi piu’ diffusi al mondo. Il 10-20% della popolazione mondiale soffre di insonnia cronica, valore che si raddoppia per gli ultrasessantenni. Almeno il 50% della popolazione ne viene colpito in qualche momento della vita. I disturbi del sonno possono presentarsi in modi diversi, come una difficoltà ad addormentarsi, un numero eccessivo di risvegli durante la notte, oppure come un risveglio precoce associato all’impossibilità di riaddormentarsi.

Questo fenomeno è purtroppo in crescente aumento, tanto da diventare un problema di salute pubblica globale per le sue conseguenze sulla salute fisica e mentale dell’individuo e le ricadute in ambito lavorativo e sociale. Da qui l’urgenza di studiare più approfonditamente questo problema. Il microbiota intestinale è stato recentemente individuato come un importante fattore che interviene nel complesso network che collega il sonno disfunzionale, i ritmi circadiani corporei (orologio biologico) disturbati e una cattiva salute (Brittany A et al. 2020) .

L’orologio biologico è il complesso meccanismo che regola la ripetizione ciclica di molte funzioni biologiche che si alternano tra giorno e notte, ll ritmo circadiano controlla il ciclo orario della liberazione degli ormoni e dei neurotrasmettitori che regolano il ciclo sonno/ veglia e moltissime altre funzioni, quali, ad esempio la modulazione del ciclo cellulare, l’apoptosi, la proliferazione cellulare, la riparazione ai danni al DNA e altre ancora.

Queste funzioni sono regolate dai cosiddetti geni orologio (clock genes) che interagiscono con gli stimoli esterni attraverso meccanismi cellulari/molecolari ancora non del tutto conosciuti . Si stima che circa il 10 -15% dei geni dei mammiferi siano dipendenti dai cicli circadiani. esiste quindi una sincronizzazione che allinea il ritmo endogeno (determinato biologicamente e geneticamente) con l’alternanza giorno/notte. In questa sincronizzazione i circuiti del sistema nervoso centrale giocano un ruolo cruciale. Di recente le neurocienze stanno dedicando molta attenzione alla comprensione del funzionamento dei circuiti neuronali nella produzione di comportamenti in risposta a stimoli esterni, stati interni ed esperienze (Teodri L and Albertini MC 2019). il sonno, tra questi, rimane ancora in gran parte un mistero.

Tra i fattori che intervengono nel complesso network il microbiota gioca un ruolo cruciale.Un numero crescente di studi dimostra che l’alterazione del ritmo circadiano dell’ospite influenza le comunità microbiche del tratto gastrointestinale e viceversa, anche le comunità microbiche intestinali, a loro volta, modulano i cicli circadiani dell’ospite. Infatti i microbi intestinali e i loro metaboliti sono essenziali per la regolazione dei ritmi circadiani e il funzionamento dell’ospite. I cambiamenti in questa interazione microbo-ospite influenzano il rischio e la gravità di molte malattie (Theichman EM et al. 2020).

Anche i disturbi del sonno possono alterare il sistema circadiano dell’ospite influenzando il microbiota dell’intestino e viceversa. I metaboliti prodotti dal microbiota influenzano l’espressione dei geni orologio (centrale e epatico) e la durata e la qualità del sono.

La relazione tra la fisiologia del sonno e il microbiota intestinale non è ancora del tutto chiara, tuttavia, recenti studi sperimentali su modelli animali, dimostrano che la privazione di sonno porta ad una disbiosi. I disturbi metabolici associati ai disturbi del sonno possono essere mediati dalla crescita eccessiva di specifici batteri intestinali e perdita di altri. I prodotti delle specie batteriche che crescono in risposta ai disturbi del sonno sono in grado di incidere sul metabolismo dell’ospite, la sua omeostasi energetica (la capacità di tutti gli esseri viventi di sostenere la stabilità delle funzioni interne, di adattarsi a diversi ambienti, tra cui lo stress), la resistenza all’insulina, lo stato infiammatorio determinando in definitiva lo stato di salute dell’ospite (Bishehsari F. et al. 2020). In questi modelli animali è stato osservato un aumento dei batteri altamente fermentativi quali Lachnospiraceae and Ruminococcaceae e una diminuzione di Lactobacillaceae (Poroyko VA et al. 2016).

Studi su adulti sani hanno dimostrato che una migliore qualità del sonno, valutato attraverso il ”Pittsburgh Sleep Quality Index” è associata a proporzioni più elevate di Verrucomicrobia e Lentisphaerae (Anderson JR et al. 2017), Anche l’aumento di Lactobacillus rhamnosus è associata a una migliore qualità del sonno, facilitando il consolidamento del sonno non-REM e migliorando il sonno REM dopo l’esposizione a fattori di stress (Thompson RS.et al. 2017)

Un’alterazione dei ritmi biologici ha quindi un effetto deleterio sull’organismo e sul suo microbiota, tanto da essere stata recentemente definita cronotossicità. La recente scoperta che il microbiota è in grado di influenzare l’orologio biologico apre nuove prospettive di cura.

Gli ultimi risultati della letteratura scientifica indicano che l’assunzione di ceppi probiotici e/o di miscele prebiotiche mirate, una dieta appropriata e uno stile di vita più sano hanno un effetto significativo sulla regolazione della risposta allo stress sia nei modelli animali che nell’uomo, svolgendo una funzione terapeutica e preventiva nei disturbi del sonno.

Bibliografia

Brittany A et al. 2020. Sleep, circadian rhythm, and gut microbiota. Sleep Medicine Reviews 53 (2020) 101340. doi.org/10.1016/j.smrv.2020.101340

Teodori L, Albertini MC 2019. Shedding light into memories under circadian rhythm system control. PNAS. doi: 10.1073/pnas.1903413116

Theichman EM et al. 2020. When Rhythms Meet the Blues: Circadian Interactions with the Microbiota-Gut-Brain Axis. Cell Metabolism doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.008

Bishehsari F et al. 2020. Circadian rhythms and the gut microbiota: from the metabolic syndrome to cancer. Nat Rev Endocrinol 16, 731–739 (2020). doi.org/10.1038/s41574-020-00427-4

Poroyko VA et al. 2016. Chronic Sleep Disruption Alters Gut Microbiota, Induces Systemic and Adipose Tissue Inflammation and Insulin Resistance in Mice. Scientific Reports. https://www.nature.com/articles/srep35405

Anderson JR et al 2017. A preliminary examination of gut microbiota, sleep, and cognitive flexibility in healthy older adults. Sleep Med, 38 (2017), pp. 104-107

Thompson RS et al2017. Dietary prebiotics and bioactive milk fractions improve NREM sleep, enhance REM sleep rebound and attenuate the stress-induced decrease in diurnal temperature and gut microbial alpha diversity. Front Behav Neurosci, 10 (2017), pp. 240. doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00240