Il secondo cervello: i 500 milioni di neuroni nascosti nell'intestino

Quando diciamo di avere "le farfalle nello stomaco" o una "decisione di pancia", usiamo modi di dire più precisi di quanto immaginiamo. Nascosto nelle pareti del nostro intestino esiste infatti un vero e proprio cervello in miniatura: una rete di centinaia di milioni di neuroni capace di funzionare da sola. Si chiama sistema nervoso enterico e i neuroscienziati lo hanno soprannominato il "secondo cervello". Non è una metafora: è una struttura nervosa che decide, ricorda e regola, in larga parte senza chiedere il permesso alla testa.

Più neuroni del midollo spinale

Il sistema nervoso enterico è una fitta maglia di cellule nervose distribuita lungo tutto il tubo digerente, dall'esofago al retto, organizzata in due reti principali: il plesso mienterico, che controlla i movimenti della muscolatura intestinale, e il plesso sottomucoso, che regola secrezioni e flusso sanguigno. In totale si stima contenga circa 500 milioni di neuroni, un numero superiore a quello dell'intero midollo spinale e paragonabile al cervello di un piccolo mammifero.

A rendere celebre l'espressione "secondo cervello" è stato il neurobiologo Michael Gershon della Columbia University, autore nel 1998 di un libro omonimo che ha portato il tema all'attenzione del grande pubblico. La sua intuizione era che l'intestino non fosse un semplice tubo passivo comandato dall'alto, ma un organo dotato di intelligenza propria.

Un cervello che lavora da solo

La caratteristica più sorprendente del sistema nervoso enterico è la sua autonomia. A differenza di quasi tutti gli altri organi, l'intestino può continuare a svolgere le sue funzioni di base anche se viene reciso il nervo vago, il principale collegamento con il cervello. La progressione del cibo lungo l'intestino, la cosiddetta peristalsi, è coordinata localmente dai neuroni enterici, che percepiscono la presenza del bolo, ne misurano la consistenza e attivano in sequenza i muscoli giusti. È un riflesso complesso che non richiede alcun intervento cosciente: come spiega una review pubblicata sulla rivista Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, il sistema enterico è l'unica parte del sistema nervoso periferico capace di generare riflessi in totale indipendenza dal sistema nervoso centrale.

Questa autonomia ha un senso evolutivo. Gestire la digestione richiede un controllo fine, continuo e in tempo reale di un organo lungo diversi metri: delegarlo interamente al cervello sarebbe inefficiente. Meglio un "ufficio periferico" che lavora in loco e riferisce alla centrale solo quando serve.

La fabbrica della serotonina

Il secondo cervello dialoga con il primo usando gli stessi messaggeri chimici: acetilcolina, dopamina, GABA e soprattutto serotonina. Anzi, è proprio nell'intestino che viene prodotta la gran parte della serotonina dell'organismo, sintetizzata da cellule specializzate della parete intestinale. Questa molecola, nota per il ruolo nella regolazione dell'umore, nell'intestino governa soprattutto la motilità e la sensibilità. Alcuni ricercatori hanno osservato che molti farmaci nati per agire sul cervello, come certi antidepressivi che modulano la serotonina, hanno effetti collaterali proprio a livello intestinale: un'ulteriore prova di quanto i due sistemi condividano lo stesso linguaggio chimico.

La comunicazione tra pancia e testa è bidirezionale e passa principalmente attraverso il nervo vago. Non è un caso che stress e ansia si ripercuotano sull'apparato digerente, e che a loro volta i disturbi intestinali influenzino il tono dell'umore. Come riassume un approfondimento della Johns Hopkins Medicine, questo "asse intestino-cervello" è oggi uno dei campi più caldi della medicina, con implicazioni che vanno dalla sindrome del colon irritabile fino a possibili legami con ansia e depressione.

Più informazioni salgono che scendono

Un dettaglio spesso trascurato riguarda la direzione del traffico nervoso. La maggior parte delle fibre del nervo vago non porta ordini dal cervello all'intestino, ma all'opposto: trasmette informazioni dall'intestino al cervello. È come se il secondo cervello passasse al primo un flusso continuo di rapporti sullo stato dell'apparato digerente, del quale però non diventiamo quasi mai consapevoli. Solo una piccola parte di questi segnali emerge alla coscienza, di solito sotto forma di sensazioni vaghe: fame, sazietà, nausea, o quel "nodo allo stomaco" che accompagna la paura.

Negli ultimi anni si è aggiunto un terzo protagonista: il microbiota intestinale, l'insieme dei miliardi di batteri che popolano l'intestino. Questi microrganismi producono a loro volta sostanze capaci di influenzare i neuroni enterici e, indirettamente, il cervello. Lo studio di questo intreccio - sistema nervoso centrale, sistema nervoso enterico e microbiota - è diventato un campo di ricerca a sé, con l'ambizione di chiarire quanto la salute dell'intestino pesi sul nostro benessere mentale.

Quando il secondo cervello manca

L'importanza di questa rete emerge con chiarezza quando viene a mancare. Nella malattia di Hirschsprung, una condizione congenita, un tratto dell'intestino si sviluppa privo di neuroni enterici: senza quel "cablaggio" locale, la peristalsi si blocca e il tratto interessato non riesce a far avanzare il contenuto, con conseguenze gravi fin dalla nascita. È la prova clinica che il movimento intestinale non dipende dal cervello, ma da questa rete intrinseca.

Curiosamente, il sistema nervoso enterico nasce dalle stesse cellule embrionali, dette della cresta neurale, che danno origine a parte del sistema nervoso centrale: in un certo senso, i due cervelli sono parenti stretti che durante lo sviluppo prendono strade diverse. La prossima volta che proverete una sensazione "di pancia", insomma, saprete che a parlare è davvero una rete di neuroni: il vostro secondo cervello, al lavoro nel buio dell'intestino.