Insonnia, comunicazione complessa e bidirezionale tra intestino e cervello

Secondo recenti vedute (riportate anche in una pubblicazione su General Psychiatry) esiste una relazione bidirezionale e complessa tra l’insonnia e la composizione del microbiota intestinale, mediata principalmente dall’asse intestino-cervello. Le interruzioni del sonno possono alterare l’equilibrio del microbiota (disbiosi), e, a sua volta, una disbiosi intestinale può contribuire all’insorgenza e al mantenimento dell’insonnia.

In genere, un microbiota intestinale sano è caratterizzato da una adeguata “biodiversità, e cioè è composto da diverse specie di microrganismi presenti in un buon numero di unità, con una prevalenza di microrganismi vantaggiosi per l’uomo, e in equilibrio tra loro e con l’intestino che li ospita. Sicché il microbiota intestinale è composto da batteri buoni (ad esempio Bifidobatteri e Lactobacilli) e da batteri cattivi (ad esempio Enterococcus faecalis e Clostridium difficile). È fondamentale per la salute del nostro corpo che i microrganismi buoni e cattivi vivano in equilibrio (condizione definita eubiosi). Se questo equilibrio viene alterato, si instaura uno stato di disordine (definito disbiosi) che è correlato non soltanto a malattie dell’apparato digerente, ma anche a diabete e obesità, dermatite, malattie cardiovascolari, neurologiche, psichiche ed oncologiche, solo per citarne alcune.

Un microbiota intestinale sano svolge numerose ed importanti funzioni per tutto l’organismo:

• elimina le sostanze tossiche,
• favorisce la digestione degli alimenti,
• protegge l’apparato cardiocircolatorio
• contribuisce alla sintesi di vitamine essenziali, come ad esempio l’acido folico, le vitamine del gruppo B e la vitamina K.

Un’altra funzione svolta dal microbiota intestinale è la regolazione della motilità intestinale o peristalsi. I batteri contenuti nel lume intestinale stimolano, infatti, le cellule nervose intestinali favorendo il naturale meccanismo di contrazione e rilassamento del colon durante la digestione. Infine, il microbiota intestinale, interagendo con il sistema immunitario, impedisce la crescita di tanti microrganismi dannosi. Non a caso, il 70% delle cellule immunitarie si trova proprio nell’intestino. Il microbiota agisce come una vera e propria barriera contro gli agenti patogeni che vengono a contatto col nostro tratto digerente. Inoltre, stimola e aggiorna costantemente la risposta immunitaria per far sì che tolleri la presenza dei suoi microrganismi, riconoscendoli come alleati.

L’insonnia influisce sul microbiota intestinale

La mancanza di sonno può alterare l’ambiente intestinale in diversi modi, modificando l’equilibrio tra i microrganismi benefici e quelli dannosi:

• Aumento dello stress: L’insonnia può attivare l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), causando il rilascio di ormoni dello stress che influenzano negativamente la composizione e la diversità del microbiota.
• Alterazioni dell’alimentazione: La privazione del sonno è spesso associata a una maggiore assunzione di cibi meno sani e a un aumento dell’appetito, fattori che possono influenzare la flora intestinale.
• Infiammazione e permeabilità intestinale: La mancanza di sonno può innescare uno stato infiammatorio che danneggia la barriera intestinale, aumentando la permeabilità (leaky gut) e promuovendo la disbiosi.

Il microbiota intestinale influisce sull’insonnia

La composizione del microbiota, a sua volta, può influenzare la qualità del sonno attraverso diversi meccanismi:

• Produzione di neurotrasmettitori: I batteri intestinali sono coinvolti nella produzione di importanti neurotrasmettitori che regolano il sonno, come la serotonina (un precursore della melatonina) e il GABA. Una disbiosi può compromettere questa produzione, influenzando il ritmo circadiano e la capacità di addormentarsi e rimanere addormentati.
• Produzione di metaboliti: I batteri intestinali producono acidi grassi a catena corta (SCFA) come il butirrato, che possono influenzare il cervello e l’infiammazione. L’alterazione nella produzione di questi metaboliti può impattare negativamente il sonno.
• Sistema immunitario: Il microbiota influenza il sistema immunitario, e un’infiammazione cronica a basso grado, spesso associata alla disbiosi, è stata collegata ai disturbi del sonno.

Secondo uno studio pubblicato su General Psychiatry esistono legami causali nei due sensi tra specifici batteri intestinali e l’insonnia. L’obiettivo della ricerca è stato quello di valutare se le variazioni del microbiota intestinale possono determinare l’insonnia e viceversa, cioè se l’insonnia stessa può causare cambiamenti nella flora batterica. Emerge così che alcuni batteri aumentano o riducono il rischio di insonnia, ma anche l’insonnia è in grado di modificare la composizione del microbiota, confermando una comunicazione complessa e bidirezionale tra intestino e cervello.

All’interno di un disegno di randomizzazione mendeliana a due campioni, sono state utilizzate le varianti genetiche come pesi e contrappesi per ridurre i bias e le causalità inverse tipiche delle ricerche osservazionali. Il team internazionale ha recuperato un ampio set di dati genetici provenienti sia dal consorzio MiBioGen che dal Dutch Microbiome Project, per integrarli poi con i dati sul sonno presenti nella UK Biobank. Sono stati così raccolti più di 200 taxa batterici in oltre 26.000 adulti europei, affiancati da dati clinico-genetici di oltre 386.000 individui dallo UK Biobank. Gli SNP (single-nucleotide polymorphisms o polimorfismi a singolo nucleotide) sono stati selezionati per associare in modo robusto specifiche popolazioni batteriche e lo stato di insonnia.

L’analisi ha così identificato 14 gruppi batterici (tra cui il gruppo Clostridium innocuum, Prevotella, Lachnoclostridium e Paraprevotella) associati a un aumento del rischio di insonnia, mentre otto gruppi (come Coprococcus, Lactococcus, Actinomycetaceae e Actinomycetales) sembrano avere un effetto protettivo. L’analisi inversa mostra, invece, che l’insonnia stessa può aumentare la presenza di 12 taxa batterici e ridurne altre 7 – influenzando in particolare il genere Odoribacter – e confermando una relazione causale bidirezionale. Non sono emersi livelli significativi di eterogeneità o pleiotropia, aumentando la robustezza dei risultati.

Gli autori suggeriscono inoltre che metaboliti come la serotonina e gli acidi grassi a catena corta potrebbero mediare questa interazione intestino-sonno, fornendo un razionale fisiologico ai dati osservati. Come spiegano gli autori, “il sistema nervoso enterico e quello centrale sono collegati principalmente attraverso il nervo vago, formando l’asse intestino-cervello. Questo funge da via di comunicazione cruciale attraverso la quale la disbiosi del microbiota intestinale esercita un impatto significativo sulla fisiopatologia cerebrale e promuove una serie di condizioni neuropsichiatriche, come un lieve deterioramento cognitivo, la depressione e la malattia di Alzheimer”.

Comprendere pertanto questa relazione bidirezionale apre nuove prospettive per il trattamento dell’insonnia. Interventi mirati a modulare il microbiota intestinale, come l’uso di probiotici e prebiotici, potrebbero diventare parte di strategie terapeutiche per migliorare la qualità del sonno. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per definire in modo più preciso i ceppi batterici specifici e le modalità di intervento più efficaci.

Shi S, Liu D, Baranova A, Cao H, Zhang F. Investigating bidirectional causal relationships between gut microbiota and insomnia. Gen Psychiatr. 2025 Aug 12;38(4):e101855. doi: 10.1136/gpsych-2024-101855. PMID: 40822499; PMCID: PMC12352136.