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Food & Science

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Si è appena chiuso il Food & Science Festival a Mantova, dove la genetica abbraccia l’agricoltura e i cocktail non newtoniani vengono serviti con ostriche grattugiate. Un luogo di confronto, divertimento, formazione e interazione dove, attraverso il cibo, si può scoprire e percepire il futuro che ci aspetta. 

L’asse intestino-cervello

L’intestino è ormai considerato da molti studiosi come un secondo cervello, poiché è in grado di relazionarsi direttamente con quasi tutti gli organi del nostro corpo. È riconosciuta l’esistenza di un sistema definito asse intestino-cervello che mette in comunicazione questi due organi. Etimologicamente la radice ENTER(O) (dal greco enteron) si riferisce all’intestino e alla funzione intestinale. L’enteropatia è un’affezione intestinale e l’enterobatterio è un batterio localizzato nell’intestino, mentre l’enterocita è una cellula dell’intestino che permette il passaggio delle sostanze nutritive nel sangue.
Anatomicamente è un tratto del tubo digerente (insieme alla bocca, l’esofago, lo stomaco) e si differenzia in intestino tenue (composto dal duodeno, dal digiuno e dall’ileo) e intestino crasso (composto da cieco, colon e retto). Attraverso la valvola di Bauhin, che è situata allo sbocco dell’intestino tenue, è impedito il reflusso del contenuto intestinale. L’intestino tenue, lungo circa 7 metri, è ricco di villi, piccole estroflessioni filiformi presenti sulla superficie. Il duodeno comunica con lo stomaco attraverso il piloro. È un organo cavo posto dietro lo stomaco e contro il rachide lombare ed è formato da quattro porzioni: D1: il bulbo; D2: porzione discendente, che riceve il dotto coledoco e il dotto di Wirsung; D3: porzione orizzontale; D4: porzione ascendente, che risale fino al digiuno. Il digiuno è un lungo tubo, di circa 3 cm di diametro, che forma da quindici a venti anse. L’intestino tenue in questo tratto non è totalmente libero di muoversi perché è racchiuso dal colon. È circondato dal peritoneo e unito alla parete posteriore dell’addome mediante il mesentere, che contiene i vasi e i nervi mesenterici. Il colon ha inizio nella fossa iliaca destra ed è collegato all’ileo dalla valvola ileo-cecale (valvola di Bauhin). Esso è composto da cinque parti:

  • il cieco: è una diramazione a fondo cieco su cui si inserisce l’intestino tenue e a cui è collegata l’appendice, piccolo diverticolo cavo;
  • il colon ascendente: è il tratto che risale dal cieco sotto il fegato, formando un angolo a 90° chiamato angolo destro;
  • il colon trasverso: è la parte trasversale che attraversa la zona epigastrica collegando i due angoli del colon. L’angolo sinistro è stretto e situato in alto sotto la milza;
  • il colon discendente: è il tratto che ridiscende verticalmente verso la fossa iliaca sinistra;
  • il colon ileo-pelvico (o sigmao colon sigmoideo): è un’ansa libera a forma di S, che è situata nella fossa iliaca sinistra e attraversa il piccolo bacino.

Il colon è fissato alla parete dell’addome mediante il mesocolon ed è vascolarizzato dalle arterie mesenteriche. Il retto è il tratto terminale del tubo digerente, compreso tra il colon sigmoideo e l’ano. La rettosigmoidoscopia è l’esame endoscopico dell’ultimo tratto dell’intestino. L’ingresso del bolo alimentare nello stomaco provoca delle contrazioni gastriche continue. Tali contrazioni fanno avanzare il bolo alimentare dalla grande tuberosità verso l’antro. Il bolo, dopo essere stato sminuzzato, impastato e mescolato con il succo gastrico, diventa una massa semiliquida detta chimo e viene spinto nell’intestino tenue attraverso il piloro (il bolo, infatti, può attraversare il piloro soltanto quando è ridotto in particelle inferiori a 0,3 mm di diametro). La digestione è stimolata da un riflesso di natura psicologica e nervosa, innescato dall’odore del cibo, dal gusto ecc. Il contatto del bolo alimentare con la parete gastrica stimola la secrezione di succo gastrico e di gastrina. Il passaggio del bolo alimentare nell’intestino inibisce invece le secrezioni e la motilità gastrica.
L’intestino tenue svolge quattro funzioni principali nella digestione: una funzione motoria; una funzione enzimatica (digestione); una funzione di assorbimento; una funzione metabolica. L’intestino tenue è dotato di grande motilità. Le onde peristaltiche che si propagano lungo l’intestino tenue fanno avanzare il chimo intestinale verso il colon. Movimenti ritmici di rimescolamento e segmentazione mischiano il chimo con le sostanze contenute nei succhi pancreatici, biliari ed enterici. La motilità dei villi intestinali favorisce l’assorbimento delle sostanze nutritive (funzione motoria). L’azione degli enzimi epatici e pancreatici conclude il processo di digestione dei grassi. La parete intestinale secerne altri enzimi che favoriscono la digestione delle proteine e dei glucidi: la maltasi, la lattasi, la proteasi ecc. (funzione enzimatica).
L’acqua è assorbita dall’intestino in modo passivo, per semplice diffusione. I lipidi, precedentemente emulsionati dalla bile, sono assorbiti lungo tutto il tratto intestinale. I glucidi, completamente scomposti, sono assorbiti in modo attivo o passivo a seconda delle loro molecole. Le proteine sono scomposte in amminoacidi che vengono assorbiti in modo attivo grazie a un trasportatore specifico. Alcune vitamine (vitamine liposolubili) sono assorbite passivamente con i lipidi, altre sono assorbite in modo attivo (funzione di assorbimento). Gli enterociti dell’intestino hanno un ruolo importante nel processo digestivo. Sono responsabili non solo dell’assorbimento delle sostanze nutritive ma anche della loro trasformazione e della loro distribuzione nell’organismo attraverso il sangue o la linfa. Gli enterociti intervengono nella trasformazione dei lipidi risintetizzando i trigliceridi, che si legano alle proteine formando le lipoproteine. L’aggregazione (o l’assemblaggio) delle lipoproteine e di altri grassi forma i chilomicroni. Essi vengono riversati nella linfa, passano nel sangue e vengono quindi distribuiti agli organi interessati. I glucidi e gli amminoacidi assorbiti dagli enterociti sono riversati direttamente nel sangue. (La funzione metabolica). Nel colon si verificano due tipi di movimenti combinati: movimenti di contrazione e movimenti peristaltici, che permettono di effettuare le ultime trasformazioni delle sostanze nutritive e di sospingere il contenuto intestinale verso il retto. Il colon è la sede dei processi di assorbimento dell’acqua e di fermentazione che consentono di demolire i residui della digestione, grazie all’azione dei batteri della flora intestinale. L’immagazzinamento delle feci avviene a livello del colon sigmoideo e soprattutto del cieco. La continenza intestinale è garantita dallo sfintere anale. La defecazione è un fenomeno volontario e controllato.

 

Il collegamento cruciale

I ricercatori dell’università del New Jersey hanno trovato un collegamento tra cellule staminali dell’intestino e il cervello. Questa ricerca, dunque, conferma quanto il nostro cervello sia intrinsecamente collegato e interdipendente con il nostro intestino. La perdita delle cellule staminali dell’intestino, secondo i ricercatori, può aumentare stati come ansia o disturbi cognitivi. Ad assumere un ruolo di rilievo è in particolare un gene, denominato insuline-like growth factor 2 (IGF-2).

 

Intestino su chip

Dei ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’università di Harvard (Stati Uniti) hanno messo a punto un ‘organ-on-a-chip’, una sorta di organo artificiale, una tecnologia che riproduce in un supporto tecnologico un tessuto, in questo caso un’area dell’intestino. Lo strumento permette di osservare l’azione del microbioma, l’insieme densissimo di microbi che vivono nell’organismo, fuori dal corpo umano ma in condizioni favorevoli.

 

Il regolatore del sonno

Uno studio dell’Università di Pechino ha dimostrato che la Drosophila melanogaster, il comune moscerino della frutta, è in grado di sintetizzare un ammnoacido, la D-serina, lo stesso che viene prodotto dal nostro intestino per regolare il sonno. Questo conferma la correlazione tra disturbi del sonno e patologie gastrointestinali e metaboliche.

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