Melatonina fecale come biomarcatore della maturità circadiana emergente e del microbiota intestinale nell’infanzia

Perché la cacca del bambino può indicare l’ora

I genitori imparano presto che i pannolini occupano gran parte della vita con un neonato. Ma oltre a essere una faccenda quotidiana, quei pannolini possono contenere indizi su come l’orologio interno e l’intestino del bambino stanno maturando. Questo studio ha esplorato se la melatonina presente nelle feci infantili possa agire come un segnale semplice e non invasivo di come l’orologio biologico del bambino e i batteri intestinali si sviluppino insieme durante il primo anno di vita.

Un ormone notte-e-giorno in un luogo inaspettato

La melatonina è più nota come l’“ormone del buio” che ci aiuta ad addormentarci la notte. Sebbene sia solitamente associata alla ghiandola pineale del cervello, l’intestino produce in realtà quantità molto maggiori. Negli adulti la melatonina intestinale contribuisce a regolare la digestione, l’immunità e la comunicazione con i trilioni di microbi residenti. Nell’infanzia precoce, quando il ritmo di melatonina del bambino è ancora in fase di emergenza e in parte dipende dalla melatonina presente nel latte materno, l’intestino può svolgere un ruolo particolarmente importante. Eppure si sapeva quasi nulla su cosa riveli la melatonina nelle feci dei neonati riguardo allo sviluppo.

Seguire i bambini durante il primo anno

Per rispondere a questo, i ricercatori hanno seguito neonati sani in Svizzera a 3, 6 e 12 mesi di età. I genitori hanno raccolto campioni dal pannolino, che sono stati analizzati per la melatonina e per la composizione dei batteri intestinali usando metodi basati sul DNA. Allo stesso tempo i bambini hanno indossato sensori di movimento alla caviglia per oltre una settimana, in modo che il team potesse tracciare oggettivamente i ritmi sonno-veglia e calcolare una misura riassuntiva della maturità circadiana chiamata Indice di Funzione Circadiana. I genitori hanno inoltre tenuto diari dettagliati di allattamento, sonno ed evacuazioni, permettendo ai ricercatori di collegare ogni campione di feci all’ora del giorno, al tempo trascorso dall’ultima evacuazione, al tempo dall’ultimo pasto e a quanto sonnolento fosse stato recentemente il bambino.

Cosa rivela la melatonina fecale sul tempo e sui microbi

I livelli di melatonina nelle feci tendevano ad aumentare con l’età, ma i bambini mostravano grandi differenze tra loro. Sono emersi due fattori legati al tempo: le feci emesse più presto nella giornata contenevano più melatonina, e i campioni raccolti dopo un intervallo più lungo dall’ultima evacuazione tendevano ad avere livelli più elevati. Al contrario, la storia recente di sonno e alimentazione ha avuto scarsa influenza. Livelli più alti di melatonina fecale erano costantemente associati a una ricchezza e diversità inferiori dei batteri intestinali, in particolare a 12 mesi, suggerendo che la melatonina possa essere legata a un sottoinsieme più selettivo di microbi man mano che l’ecosistema intestinale matura. Infatti, centinaia di singoli tipi batterici mostravano associazioni con la melatonina, e il numero di tipi collegati diminuiva nel tempo, anche se la diversità microbica complessiva aumentava. Alcuni gruppi batterici principali diventavano più o meno connessi alla melatonina con l’età, suggerendo partnership in evoluzione tra questo ormone e la comunità microbica.

Collegamenti con i ritmi del sonno e la regolarità quotidiana

Il team ha poi verificato se la melatonina fecale fosse correlata al modo in cui i lattanti dormono. A tutte le età, la melatonina nelle feci mostrava solo legami deboli con le caratteristiche del sonno riportate dai genitori, come la durata notturna o il numero di risvegli. Tuttavia, a 12 mesi livelli più elevati di melatonina fecale erano chiaramente associati a un ritmo di 24 ore più consolidato e stabile, come rilevato dall’Indice di Funzione Circadiana. Confronti giorno per giorno hanno rivelato che quando l’orario di raccolta delle feci variava più da un giorno all’altro, anche i livelli di melatonina fluttuavano di più, mentre schemi più regolari nella tempistica delle evacuazioni e, in misura minore, degli intervalli tra i pasti erano legati a una melatonina fecale più stabile. Ciò supporta l’idea che routine quotidiane coerenti possano aiutare a stabilizzare i segnali di temporizzazione interna nella tarda infanzia.

Cosa significa per i genitori e le cure future

Nel complesso i risultati suggeriscono che la melatonina nelle feci dei bambini potrebbe fungere da biomarcatore pratico di come i batteri intestinali e l’orologio biologico si sviluppino insieme durante il primo anno di vita. Poiché può essere misurata in modo non invasivo dai pannolini, la melatonina fecale offre uno strumento promettente per studiare la maturazione circadiana e intestinale precoce a livello di popolazione. Lo studio non dimostra che la melatonina causi direttamente cambiamenti nei microbi o nel sonno, ma mette in luce un legame stretto e sensibile al tempo tra questi sistemi. In futuro, monitorare la melatonina nelle feci—insieme agli orari dei pasti e ai modelli di sonno—potrebbe aiutare i ricercatori a progettare interventi delicati, come l’adattamento dei tempi dei pasti o strategie focalizzate sul microbioma, per sostenere un sano sviluppo del sonno e dell’intestino nei lattanti.

Citazione: Al-Andoli, M., Zimmermann, P., Schoch, S. et al. Fecal melatonin as a biomarker of emerging circadian maturity and gut microbiota in infancy. npj Biol Timing Sleep 3, 17 (2026). https://doi.org/10.1038/s44323-026-00080-6

Parole chiave: sonno del neonato, microbioma intestinale, melatonina, ritmi circadiani, sviluppo precoce