Aspetti cognitivi e comportamentali negli errori congeniti del metabolismo: possibile influenza del microbiota-gut-brain axis e ruolo del triptofano

Introduzione: Intestino e cervello comunicano e si modulano bidirezionalmente attraverso neurotrasmettitori e metaboliti neuroattivi. Negli errori congeniti del metabolismo (IEMs) la sfera cognitiva e psichiatrico/comportamentale è spesso interessata, nonostante un trattamento precoce (hidden disabilities). L’intervento dietetico, terapia di molti IEMs, può influenzare la composizione del microbiota intestinale e nella Fenilchetonuria (PKU) è stata osservata una disbiosi in senso pro-infiammatorio. La presente revisione vuole esplorare il possibile link tra dieta, microbiota intestinale e sistema nervoso centrale negli IEMs, con focus sulla via metabolica del Triptofano (Trp). Metodi: E’ stata condotta una revisione narrativa della letteratura (2012-2022), attraverso la ricerca di parole chiave nel database PubMed/Medline. Il numero iniziale di documenti era di 2487, 43 sono stati selezionati per titolo, abstract e congruenza dei contenuti. Risultati: Il Trp, aminoacido essenziale, viene metabolizzato attraverso due vie, in equilibrio tra loro (vedi figura 1): di sintesi, con produzione di serotonina, e di degradazione, con produzione di chinurenina (KIN) (90%), triptamina e indolo (questi ultimi originano soprattutto dalla metabolizzazione da parte del microbiota intestinale). Un’eccessiva attivazione della via di degradazione, da parte di stress (cortisolo) e metaboliti batterici pro-infiammatori come il lipopolisaccaride (LPS) porta a uno sbilanciamento nella produzione di KIN e dei suoi metaboliti neuroeccitatori (acido chinolinico, QUIN; indolo e derivati) con effetti neurotossici e neuroinfiammatori. Il microbiota intestinale può quindi modulare la biodisponibilità del Trp. Una disbiosi intestinale, infatti, influenza negativamente il metabolismo del Trp, oltre che portare a una minore produzione di Short Chain Fatty Acids, ad effetto neuroprotettivo. In pazienti PKU che assumevano miscele aminoacidiche standard è stata riscontrata una maggior produzione di KIN, QUIN e indoli rispetto a pazienti in trattamento con glicomacropeptide. Conclusioni: Una maggiore produzione di KIN, QUIN e indoli in grado di aumentare lo stress ossidativo e l’apoptosi cellulare, e la nota disbiosi osservata nei pazienti PKU, può far supporre un possibile nesso tra alterato metabolismo del Trp e microbiota gut-brain axis negli IEMs. Ulteriori studi sono necessari al fine di proporre strategie dietetiche innovative e migliorare la qualità di vita e la salute cognitivo-comportamentale di questi pazienti.