La psiconeuroendocrinoimmunologia (PNEI) è un campo di ricerca interdisciplinare che esplora le interazioni complesse tra il sistema nervoso, il sistema endocrino e il sistema immunitario, e valuta il loro impatto sulla salute e sullo stato di malattia. Questi tre ambiti, una volta considerati distinti e separati, sono in realtà profondamente interconnessi e influenzano reciprocamente le loro funzioni.
Robert Ader è stato probabilmente uno dei pionieri in questo ambito, nel 1975 il suo lavoro ebbe un impatto rivoluzionario sulla comprensione delle interazioni tra mente e corpo, portando alla nascita della psiconeuroendocrinoimmunologia (PNEI), e aprendo nuove prospettive nella comprensione dei meccanismi fisiologici sottostanti.
La storia di Robert Ader e della PNEI è strettamente legata a un esperimento[1] straordinario che ha avuto luogo alla University of Rochester Medical School negli anni '70. Ader e il suo collega Nicholas Cohen stavano studiando il comportamento dei ratti e il loro rapporto con la risposta immunitaria nel contesto del condizionamento all'avversione gustativa. Ciò che avvenne in seguito fu una sorpresa che avrebbe cambiato il corso della ricerca scientifica.
Nell'esperimento, Ader e Cohen avevano condizionato dei ratti ad associare il gusto dolce di una soluzione con saccarina agli effetti di un farmaco immunosoppressore: il Cytoxan (Ciclofosfamide), che veniva loro iniettato successivamente causando problemi gastrointestinali. Abbinare saccarina alla somministrazione del farmaco induceva i ratti a non introdurre la sostanza dolce in quanto condizionati ad associarla alla sintomatologia gastrica tipica degli antitumorali, e con ricadute a livello immunitario.
Sorprendentemente, quando smise di somministrare il farmaco, molti dei ratti condizionati in tal modo, all’assunzione della bevanda con saccarina mostrarono effetti avversi di tipo dose-risposta, portando perfino alla morte i ratti che ne avevano assunto una quantità maggiore.
Lo studio dimostrava che la risposta immunitaria poteva essere modificata dal condizionamento classico[2], vi erano pertanto connessioni tra cervello e sistema immunitario, evidenziando che quest’ultimo poteva essere influenzato direttamente dal cervello attraverso processi di condizionamento e apprendimento. Ader coniò il termine di psiconeuroimmunologia rivelando il ruolo fondamentale delle emozioni, dello stress cronico e delle strategie di coping nella regolazione delle risposte immunitarie.
Oltre all'aspetto puramente scientifico, il lavoro di Ader ha anche avuto importanti implicazioni cliniche, la sua ricerca ha aperto la strada allo sviluppo di nuove terapie che tengono conto delle connessioni tra mente e corpo per migliorare la salute. Ad esempio, l'approccio della terapia cognitivo-comportamentale è stato utilizzato con successo per migliorare le condizioni di pazienti affetti da malattie autoimmuni e altre patologie legate al sistema immunitario.
La salute fisica e mentale è una condizione complessa e condizionata da una vasta gamma di fattori endogeni e biologici come il microbiota intestinale e il sistema immunitario, fattori ambientali come l'esposizione all'inquinamento, fattori comportamentali come l'alimentazione e lo stile di vita sedentario o attivo, e fattori sociali come lo status economico e culturale. Fattori che non agiscono in modo isolato, ma interagiscono tra loro in modo complesso.
La PNEI quindi fonda le sue radici a cavallo tra gli anni '70 e gli anni '80, quando i ricercatori iniziarono a notare che la condizione psicologica e l’inserimento sociale di un individuo potevano influenzare direttamente la sua salute. Queste osservazioni hanno portato alla scoperta che i processi mentali impattano direttamente sui sistemi biologici dell'organismo. Dato sempre più confermato così come emerge dalle revisioni sistematiche della letteratura, che includono studi longitudinali e dati demografici globali.
Utilizzando un modello di analisi di regressione multipla per attribuire una percentuale di impatto sulla longevità e sulla salute per ciascun elemento, emerge che: i fattori genetici contribuiscono per circa il 20%-30%; gli stili di vita e i comportamenti, inclusi dieta, esercizio fisico, fumo e consumo di alcol, rappresentano circa il 40%. L’ambiente, compresa l’esposizione a inquinanti, condizioni di lavoro e livello di urbanizzazione, contribuisce per il 10%-20%, l’accesso alle cure mediche e la qualità delle stesse per circa il 10%. Infine i determinanti sociali, come il livello di istruzione, lo status socioeconomico e le reti di supporto sociale, rappresentano un ulteriore 20%-30%.
Le relazioni tra i vari sistemi, e le reciproche influenze, si concretizzano in vario modo.
Il sistema nervoso centrale (SNC), di seguito descritto nel dettaglio, interpreta e risponde agli stimoli ambientali attraverso l'elaborazione di informazioni sensoriali. Queste informazioni possono avere un'origine esterna, come un rumore improvviso, o interna, come uno stato emotivo o un pensiero.
Le risposte del SNC possono influenzare direttamente il sistema endocrino e il sistema immunitario attraverso la produzione di neurotrasmettitori e ormoni. Pensieri, emozioni e stato mentale lo influenzano direttamente, situazioni di stress cronico possono portare alla liberazione di cortisolo prodotto dalle ghiandole surrenali, con effetto immunosoppressivo, o attivare in acuto una risposta di allarme da parte del SNC che risponde innescando la produzione di neurotrasmettitori come l'adrenalina. Quindi lo stato emotivo impatta a livello immunitario per tramite del sistema endocrino, con la mediazione del sistema nervoso.
Il sistema endocrino è una rete di ghiandole (anche questo di seguito meglio descritto) che producono ormoni, ossia molecole segnale che regolano una vasta gamma di funzioni corporee. Gli ormoni possono influenzare l'umore, il metabolismo, la crescita, la funzione sessuale e la risposta immunitaria. Il sistema endocrino ha un ruolo cruciale nel mediare gli effetti dello stress sulla salute delle persone regolando una vasta gamma di processi biologici attraverso la secrezione di ormoni, e subendo a sua volta le interazioni derivanti dalle modifiche epigenetiche. Ciò significa che l'ambiente e la vita individuale possono influenzare direttamente il sistema endocrino, con conseguenze significative sulla salute fisica e mentale.
Le ghiandole endocrine ricevono segnali dal SNC e producono una risposta ormonale, nell’esempio di prima le situazioni di stress inducono il SNC a stimolare la ghiandola pituitaria a rilasciare ACTH (ormone adrenocorticotropo), che a sua volta stimola le ghiandole surrenali a produrre cortisolo.
Il sistema immunitario rappresenta la linea di difesa dell'organismo contro le infezioni e le malattie, anch’esso sarà dettagliatamente descritto nei paragrafi successivi. È composto da una complessa rete di cellule, tessuti e organi. Quando il sistema immunitario rileva una minaccia, come un virus o un batterio, risponde producendo una varietà di cellule difensive. Ma il sistema immunitario si occupa tra l’altro anche di individuare mutazioni cellulari alla base di eventi tumorali, quindi una immunoevasione frutto di immunodepressione in risposta allo stress, potrebbe collegare l’evento neoplastico allo stato psico-emotivo dell’individuo. Palesando quello che è probabilmente uno degli eventi più drammatici come conseguenza di una condizione di compromissione dell’equilibrio psicologico di un soggetto ma, non di meno, può esporlo a tutta una gamma di infezioni, anche di tipo opportunistico.
La PNEI ha dimostrato quindi che mente e corpo sono profondamente interconnessi, non in modo unidirezionale, e non solo in merito a manifestazioni puramente psicosomatiche o teoriche. Se le condizioni di stress cronico infatti possono esercitare le conseguenze descritte, non di meno le malattie fisiche possono influenzare la salute mentale, portando a depressione o ansia, innescando un pericoloso circolo vizioso che si autoalimenta.
La complessità di queste interazioni rende la PNEI un campo entusiasmante e in continua evoluzione ma offre anche nuove opportunità per lo sviluppo di trattamenti e interventi preventivi verso una vasta gamma di disturbi. In particolare, a poter interferire in termini di modulazione globale, interviene la nutrizione e l’esercizio fisico, per questo è possibile parlare di PNEI della nutrizione e dell’esercizio fisico.
La nutrizione, nel dettaglio, sebbene tradizionalmente associata al sostentamento e all'energia, influisce anche su diversi sistemi del corpo, sia in maniera diretta (ad esempio per le implicazioni epigenetiche che può modulare, e per le quali si entra nel campo della nutrigenetica e nutrigenomica) che in maniera indiretta influenzando il microbiota intestinale, che a sua volta è deputato a intervenire sul sistema nervoso e immunitario. La dieta può interferire col sistema immunitario anche in altro modo: basti pensare alle ricadute della malnutrizione o allo stato infiammatorio mediato dal sovrappeso; può operare sullo stato emotivo e, anche in questo caso, sia con ripercussioni date in acuto da neurotrasmettitori e ormoni specifici cui consegue l’attivazione di precise aree cerebrali (es.: circuiti dopaminergici e della ricompensa), che in cronico come ripercussione sullo stato emotivo derivante dall’immagine corporea. Ciascuno di questi circuiti interviene poi a cascata sugli altri elementi citati, rendendo il tutto estremamente interdipendente. La PNEI della nutrizione si incarica dunque proprio di esplorare queste complesse interazioni, l’impatto diretto della dieta sul funzionamento e regolazione del sistema nervoso, endocrino, immunitario.
Accanto a sistemi di modulazione complessi operati dalla dieta, è anche possibile presentare un piccolo ma rappresentativo elenco di fattori che hanno una precisa e diretta azione. Ad esempio:
Acidi grassi omega-3: sono associati a miglioramenti nella memoria, nell'umore e nella protezione contro disturbi neurologici, come sarà in seguito indicato nel dettaglio. L'acido eicosapentaenoico (EPA) e l'acido docosaesaenoico (DHA), sono nutrienti chiave per il sistema nervoso e sono componenti strutturali delle membrane cellulari nel cervello e nei neuroni. Inoltre gli omega-3 influenzano la produzione di neurotrasmettitori come la serotonina, che regola l'umore e la funzione cognitiva e una loro carenza può contribuire a disturbi dell'umore e ad una più rapida compromissione cognitiva.
Triptofano: aminoacido che influenza la produzione di serotonina, neurotrasmettitore legato all'umore e al sonno.
Zuccheri semplici: una loro marcata fluttuazione a livello ematico influenza l'umore e la capacità cognitiva, può attivare in modo anomalo i circuiti della ricompensa e innescare condizioni di dipendenza.
Il cibo influisce anche sulla produzione e sul rilascio di ormoni, al netto dei più noti meccanismi legati alle fasi post-prandiali o di digiuno che, più o meno a prescindere dall’alimento influenzano insulina, glucagone, colecistochinina, GLP-1, ecc. vi sono risposte ormonali alimento-dipendenti, ad esempio:
La soia: contiene fitoestrogeni che possono influenzare/mimare i livelli di estrogeni nel corpo.
Crucifere: alimenti come broccoli e cavoli contengono composti capaci di influenzare la produzione di ormoni tiroidei.
Zinco e vitamina D: sono rispettivamente implicati nella sintesi degli ormoni sessuali, tra cui il testosterone, nella regolazione della funzione della ghiandola tiroidea, nella produzione di ormoni come l'insulina e l’ormone paratiroideo (PTH).
Questi piccoli esempi legati al sistema nervoso ed endocrino si estendono a quello immunitario:
Probiotici, prebiotici, fibre alimentari, ecc.: tipici degli alimenti fermentati come yogurt, kefir, kimchi, possono migliorare la salute intestinale e di conseguenza, la risposta immunitaria, le fibre contribuiscono all’equilibrio batterico e alla riduzione del contatto di prodotti nocivi con la parete intestinale.
Vitamine: molte vitamine hanno un ruolo diretto nell’ottimizzare il processo immunitario, tra queste è certamente noto l’effetto di vitamina C, D, complesso vitaminico B.
Intake calorico, sovrappeso e obesità: l'obesità è stata collegata a una serie di alterazioni, dal momento che diete ricche di grassi e zuccheri come conseguenza dello stato di sovrappeso che può derivarne, portano a una condizione di infiammazione cronica, che a sua volta influenza il cervello, gli ormoni e il sistema immunitario. Questo stato pro-infiammatorio è associato a una maggiore incidenza di malattie come il diabete di tipo 2[3], malattie cardiovascolari, patologie autoimmuni, che a loro volta hanno certamente ripercussioni a livello emotivo.
Una dieta equilibrata quindi, non è solo la premessa per la salute fisica ma anche per il benessere psicologico, e si inserisce in modo determinante nel novero della PNEI, potendone modulare le ripercussioni in un quadro così profondo, complesso ed eterogeneo, che in tutta probabilità è analogo solo per quanto riguarda l’esercizio fisico. Anche quest’ultimo infatti interagisce con il sistema nervoso, endocrino, immunitario, e con lo stato emotivo individuale.
Volendo fare un analogo breve elenco, puramente indicativo di un contesto certamente più complesso, è possibile segnalare:
Neurogenesi: l'attività fisica regolare stimola la produzione di nuove cellule nervose, in particolare nella regione nell'ippocampo, area associata alla memoria e all'apprendimento. Questo sarà oggetto di largo e specifico approfondimento nei paragrafi seguenti, anche con riferimento ai processi degenerativi.
Endorfine: l’attività fisica determina il rilascio di endorfine, neurotrasmettitori che agiscono come analgesici naturali, promuovono una sensazione di benessere e riducono i livelli di stress, ansia e le conseguenti ricadute.
L'esercizio fisico modula la produzione e il rilascio di diversi ormoni, primi fra tutti:
Cortisolo: rilasciato in acuto come risposta all'esercizio, ma che l'attività fisica regolare può aiutare a controllare in cronico contribuendo a gestire lo stress e le sue implicazioni.
Insulina: l'esercizio fisico aumenta la sensibilità all'insulina, migliorando il metabolismo del glucosio e riducendo i rischi correlati a insulinoresistenza.
La pratica regolare di attività fisica ha un impatto significativo sul sistema immunitario, a questo aspetto è dedicato un paragrafo specifico, che è possibile sintetizzare con:
Risposta immunitaria: dopo un'attività fisica intensa c'è una breve compromissione delle cellule immunitarie, seguita da una fase di rebound in cui il sistema immunitario è ottimizzato per un significativo arco temporale.
Infiammazione: l'esercizio regolare ha un effetto antinfiammatorio, misurabile dalla riduzione dei marcatori pro-infiammatori e dall’incidenza nel controllo della quota adiposa dell’individuo.
Anche in questo caso, come per l’alimentazione, un eccesso di esercizio fisico può esporre a condizioni opposte, determinando alterazioni endocrine e immunosoppressione. Quindi l’attività fisica, come ribadito più volte, non influenza solo la salute muscoloscheletrica e cardiovascolare, ma interagisce profondamente con la mente, gli ormoni e il sistema immunitario.
Il quadro delineato nei prossimi paragrafi fornirà una serie di informazioni circoscritte ai singoli segmenti, questa introduzione alla PNEI indica fin da subito una chiave di lettura delle reciproche interazioni e del ruolo che su di esse può avere lo stimolo allenante e l’alimentazione, emergerà pertanto in modo chiaro il concetto olistico della psiconeuro-endocrinoimmunologia.
[1] Ader R, Cohen N, Behaviorally Conditioned Immunosuppression, Psychosomatic Medicine, 1975
[2] Il condizionamento classico si basa sull'idea che un organismo impara ad associare due stimoli precedentemente indipendenti, in modo che la presentazione di uno di essi induca una risposta simile a quella del secondo stimolo. Rappresenta uno dei concetti fondamentali della psicologia, sviluppato da Ivan Pavlov all'inizio del XX secolo nei suoi famosi esperimenti sui cani. Il condizionamento classico comprende tre componenti chiave:
1- Stimolo Neutro (SN): è uno stimolo che inizialmente non produce una risposta specifica nell'organismo. Il campanello usato da Pavlov con i cani è uno stimolo neutro.
2- Stimolo Incondizionato (SI): è uno stimolo che provoca una risposta naturale e innata senza bisogno di apprendimento. Nel caso dei cani di Pavlov il cibo è uno stimolo incondizionato, poiché induce naturalmente la salivazione.
3- Stimolo Condizionato (SC): è lo stimolo neutro che, dopo l'associazione ripetuta con lo stimolo incondizionato, inizia a suscitare una risposta simile a quella dello stimolo incondizionato stesso. Il campanello diventa lo stimolo condizionato poiché induce la salivazione dopo l'associazione con il cibo.
[3] Il diabete di tipo 1 e il diabete di tipo 2 sono due condizioni diverse caratterizzate da livelli elevati di zucchero nel sangue, ma hanno cause, meccanismi fisiopatologici e fattori di rischio distinti. Il diabete di tipo 1 è considerato una malattia autoimmune, in cui il sistema immunitario attacca erroneamente le cellule beta del pancreas che producono l'insulina determinandone una carenza. Si sviluppa spesso in età giovanile o adolescenziale, anche se può verificarsi a qualsiasi età. Le persone con diabete di tipo 1 hanno una carenza completa di insulina e devono assumerla per iniezione. Non è una forma di diabete prevenibile.
Il diabete di tipo 2 è principalmente associato a fattori genetici e a uno stile di vita poco salutare che porta a obesità ed è caratterizzato da mancanza di attività fisica ed eccesso calorico. Le cellule del corpo diventano progressivamente meno sensibili all'insulina, rendendo difficile il suo ruolo. Si verifica di norma in età adulta, ma può colpire giovani e adolescenti. Le persone con diabete di tipo 2 producono ancora insulina, ma la sua efficacia è ridotta. Può spesso essere prevenuto o ritardato attraverso modifiche dello stile di vita, come una dieta equilibrata, l'esercizio fisico regolare e il mantenimento di un peso corporeo sano.
