Il legame invisibile tra il sole e il microbiota

Quando pensiamo alla radiazione solare, la prima cosa che viene in mente è di solito l’estate, le scottature sulla pelle o la produzione di vitamina D. Negli ultimi anni, però, la neurobiologia, la cronobiologia e la gastroenterologia hanno scoperto una connessione affascinante: la luce solare influisce in modo diretto e profondo sulla salute del nostro intestino e sui migliaia di miliardi di microrganismi che lo abitano, il microbiota intestinale.

Com’è possibile che alcuni fotoni che colpiscono la pelle o gli occhi finiscano per modulare i batteri del tubo digerente? La risposta sta nel complesso asse pelle-sole-intestino.

Glossario essenziale

Termine	Definizione
Microbiota intestinale	Comunità di microrganismi —batteri, funghi e virus— che abita il tubo digerente e svolge funzioni metaboliche e immunitarie essenziali.
Giunzioni strette	Dette anche tight junctions: strutture proteiche che sigillano lo spazio tra le cellule del rivestimento intestinale e impediscono il passaggio di sostanze tossiche o patogeni nel flusso sanguigno.
VDR	Dall’inglese vitamin D receptors: recettori cellulari a cui si aggancia la vitamina D attivata per innescare le sue risposte biologiche.
Nucleo soprachiasmatico	L’«orologio principale» del cervello, che coordina i ritmi circadiani dell’organismo secondo i cicli di luce e buio.

La via biochimica: radiazione UVB, vitamina D e barriera intestinale

La via più diretta con cui il sole interagisce con il nostro apparato digerente comincia dalla pelle. Quando i raggi ultravioletti B (UVB) entrano in contatto con il tessuto cutaneo, si innesca la sintesi endogena di vitamina D.

Una volta prodotta e metabolizzata, la vitamina D non è semplicemente un micronutriente: agisce come un vero e proprio proormone steroideo che viaggia in tutto il corpo. Le cellule che rivestono le pareti dell’intestino sono dotate di un’alta densità di recettori della vitamina D (VDR). Quando questi recettori vengono attivati:

1. Rafforzano la barriera intestinale. Stimolano l’espressione delle giunzioni strette, mantenendo l’integrità del tessuto e prevenendo l’iperpermeabilità intestinale.
2. Secernono peptidi antimicrobici. Agiscono come «antibiotici naturali» per tenere sotto controllo i microbi potenzialmente patogeni.
3. Regolano l’immunità. Riducono l’infiammazione superflua nella mucosa digestiva.

Radiazione UVB+Pelle

Sintesi di vitamina D

Attivazione dei VDR dell'epitelio intestinale

Barriera intattaGiunzioni strette e peptidi antimicrobici

Immunità regolataMeno infiammazione nella mucosa

Quando c’è una carenza di vitamina D, la funzione della barriera intestinale si deteriora e la regolazione immunitaria perde precisione. Questo cambia l’ambiente intestinale e, con esso, la composizione del microbiota. E poiché alcuni batteri intestinali partecipano attivamente alla sintesi delle vitamine del gruppo B, l’alterazione di quell’ambiente può ridurre la disponibilità microbica di tali vitamine.

La via fotobiologica: cronobiologia e il «direttore d’orchestra» luminoso

Il sole non agisce soltanto come «fabbrica» di vitamina D. Esiste una seconda via, indispensabile e abitualmente dimenticata: la luce solare a spettro completo percepita attraverso gli occhi.

Durante il giorno, l’ingresso della luce diurna nella retina invia segnali diretti al nucleo soprachiasmatico del cervello. Questo orologio centrale sincronizza gli «orologi periferici» situati nel tessuto intestinale, nel fegato, nel sistema immunitario e, sorprendentemente, nel microbiota stesso.

Questi ritmi circadiani regolano:

• La motilità intestinale, cioè i movimenti peristaltici.
• Le secrezioni digestive.
• La riparazione notturna della mucosa.
• Il comportamento ritmico e ciclico delle popolazioni batteriche.

La luce del sole agisce come il direttore di un’orchestra: scandisce il tempo affinché i batteri intestinali sappiano quando lavorare, metabolicamente parlando, e quando riposare.

Smontare i miti clinici

In certi ambienti esiste il dibattito, o meglio il mito, secondo cui «bisogna riparare l’intestino prima di alzare i livelli di vitamina D», per timore di consumare le riserve di altre vitamine come quelle del gruppo B. L’evidenza scientifica dimostra però che il rapporto è l’opposto: la segnalazione della vitamina D è uno degli strumenti che l’intestino stesso usa per ripararsi e mantenere il proprio equilibrio.

In uno studio clinico sull’uomo si è osservato che l’esposizione a sole tre sedute di radiazione UVB aumentava in modo significativo i livelli di vitamina D e migliorava la diversità del microbioma intestinale in persone che partivano da livelli insufficienti.

Questo ci porta a una distinzione divulgativa importante. Gli integratori farmacologici possono essere strumenti preziosi per correggere carenze severe di vitamina D, ma la differenza rispetto al sole non è di dose, bensì di natura:

Un integratore fornisce una sola molecola in una pastiglia; la luce solare fornisce un segnale sistemico completo.

Il sole non si limita ad alzare un valore in un esame del sangue: coordina contemporaneamente il sonno, la sintesi ormonale, la riparazione dei tessuti e i ritmi del microbiota.

Conclusione: una ricetta da prendere con prudenza

L’equilibrio della nostra salute intestinale non dipende esclusivamente da ciò che mangiamo, ma anche dalla nostra esposizione all’ambiente naturale. L’interazione tra la radiazione solare e il nostro microbioma rivela fino a che punto siamo biologicamente progettati per stare a contatto con la luce diurna.

Evidentemente, questi benefici sull’asse pelle-intestino non si ottengono con un’esposizione solare occasionale, smodata e incoerente con il nostro stile di vita. Il giusto rapporto con il sole si costruisce giorno dopo giorno, in modo progressivo e responsabile, anche attraverso altri fattori come l’alimentazione e il riposo. Abitudini come fare esercizio all’aria aperta o semplicemente fare brevi passeggiate nelle ore adatte non giovano solo alle nostre ossa o al nostro umore: danno ai nostri batteri intestinali il ritmo di cui hanno bisogno per funzionare in perfetta armonia.

Riferimenti e supporto scientifico

• Tre sedute di UVB bastano a muovere il microbioma umano. Bosman, E. S., Albert, A. Y., Lui, H., Dutz, J. P., & Vallance, B. A. (2019). Skin exposure to narrow band ultraviolet (UVB) light modulates the human intestinal microbiome. Frontiers in Microbiology, 10, 2410. Consultare lo studio su PubMed Central
• Senza recettore della vitamina D, la barriera intestinale cede. Kong, J., Zhang, Z., Musch, M. W., Ning, G., Sun, J., Hart, J., Bissonnette, M., & Li, Y. C. (2008). Novel role of the vitamin D receptor in maintaining the integrity of the intestinal mucosal barrier. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 294(1), G208-G216. Consultare lo studio (DOI)
• L’«antibiotico naturale» che accende la vitamina D. Gombart, A. F., Borregaard, N., & Koeffler, H. P. (2005). Human cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP) gene is a direct target of the vitamin D receptor and is strongly up-regulated in myeloid cells by 1,25-dihydroxyvitamin D3. The FASEB Journal, 19(9), 1067-1077. Consultare lo studio (DOI)
• Vitamine A e D come custodi dell’omeostasi intestinale. Cantorna, M. T., Snyder, L., & Arora, J. (2019). Vitamin A and vitamin D regulate the microbial complexity, barrier function, and the mucosal immune responses to ensure intestinal homeostasis. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 54(2), 184-192. Consultare lo studio su PubMed Central
• Il microbiota oscilla nell’arco della giornata. Thaiss, C. A., Zeevi, D., Levy, M., Zilberman-Schapira, G., Suez, J., Tengeler, A. C., Abramson, L., Katz, M. N., Korem, T., Zmora, N., Kuperman, Y., Biton, I., Gilad, S., Harmelin, A., Shapiro, H., Halpern, Z., Segal, E., & Elinav, E. (2014). Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell, 159(3), 514-529. Consultare lo studio (DOI)
• Quando si rompe il ritmo del microbiota, si rompe anche quello dell’ospite. Thaiss, C. A., Levy, M., Korem, T., Dohnalová, L., Shapiro, H., Jaitin, D. A., David, E., Winter, D. R., Gury-BenAri, M., Tatirovsky, E., Tuganbaev, T., Federici, S., Zmora, N., Zeevi, D., Dori-Bachash, M., Pevsner-Fischer, M., Kartvelishvily, E., Brandis, A., Harmelin, A., Shibolet, O., Halpern, Z., Honda, K., Amit, I., Segal, E., & Elinav, E. (2016). Microbiota diurnal rhythmicity programs host transcriptome oscillations. Cell, 167(6), 1495-1510. Consultare lo studio (DOI)
• Come la luce mette in orario l’orologio principale. Hastings, M. H., Maywood, E. S., & Brancaccio, M. (2018). Generation of circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus. Nature Reviews Neuroscience, 19(8), 453-469. Consultare lo studio (DOI)
• Le vitamine del gruppo B prodotte dal microbiota stesso. Yoshii, K., Hosomi, K., Sawane, K., & Kunisawa, J. (2019). Metabolism of dietary and microbial vitamin B family in the regulation of host immunity. Frontiers in Nutrition, 6, 48. Consultare lo studio su PubMed Central
• Anche integrare vitamina D muove il microbiota. Singh, P., Rawat, A., Alwakeel, M., Sharif, E., & Al Khodor, S. (2020). The potential role of vitamin D supplementation as a gut microbiota modifier in healthy individuals. Scientific Reports, 10, 21641. Consultare lo studio su PubMed Central
• Micronutrienti e immunità, in sinergia. Gombart, A. F., Pierre, A., & Maggini, S. (2020). A review of micronutrients and the immune system—working in harmony to reduce the risk of infection. Nutrients, 12(1), 236. Consultare lo studio su PubMed Central