digital digest about Probiotics. Sponsored by Yakult
Uno studio tutto italiano coordinato da Maria D’Accolti dell’Università di Ferrara e di recente pubblicato su Infection and Drug Resistance ha dimostrato come la combinazione di probiotici e batteriofagi permetta di potenziare il trattamento igienico-sanitario ospedaliero.
Sono sempre di più le ricerche che dimostrano come le abitudini della madre in gravidanza e durante l’allattamento, dieta in primis, influenzino direttamente o indirettamente il microbiota nel nuovo nato.
L’infezione con il batterio Staphylococcus aureus può causare molti problemi di salute, inclusa la sepsi. Alcuni ceppi di questo batterio sono resistenti agli antibiotici, quindi sono particolarmente pericolosi. Tuttavia, i ricercatori scoprono che un batterio probiotico può distruggere questo superbatterio.
Il microbiota intestinale, i trilioni di microbi che abitano l’intestino umano, è una comunità ecologica complessa che, attraverso le sue attività metaboliche collettive e le interazioni con ospite, influenza sia la normale fisiologia sia la suscettibilità alle malattie. Comprendere i fattori alla base dei cambiamenti compositivi e funzionali aiuterà nella progettazione di terapie mirate al microbiota intestinale. Questo obiettivo è formidabile considerata l’immensa diversità del microbiota, la variabilità interpersonale e le fluttuazioni temporali della composizione, specialmente durante la malattia e lo sviluppo precoce. Lo studio pubblicato su Nature illustra i recenti progressi nella comprensione del microbiota intestinale da una prospettiva ecologica e discute di come queste intuizioni potrebbero favorire il benessere guidando lo sviluppo della strategia terapeutica.
Il tratto gastrointestinale (GI) contiene gran parte della serotonina del corpo (5-idrossitriptamina, 5-HT), ma i meccanismi che controllano il metabolismo della 5-HT derivata dall’intestino rimangono poco chiari. Uno studio pubblicato su Cell ha dimostrato che il microbiota svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dell’host 5-HT. I batteri indigeni formanti spore (Sp) del topo e il microbiota umano promuovono la biosintesi 5-HT da cellule di enterocromaffina del colon (ECs), che forniscono 5-HT alla mucosa, al lume e alle piastrine circolanti. È importante sottolineare che gli effetti microbiota-dipendente sull’ 5-HT dell’intestino influenzano in modo significativo la fisiologia dell’ospite, modulando la motilità GI e la funzione piastrinica.
Sono stati identificati metaboliti fecali selezionati che sono aumentati da Sp e che aumentano i livelli di 5-HT nelle colture di cellule cromaffini, suggerendo una comunicazione metabolica diretta dei microbi intestinali alle EC. Inoltre, l’aumento delle concentrazioni luminali di particolari metaboliti microbici aumenta il 5-HT del colon e del sangue in topi germ-free. Complessivamente, questi risultati dimostrano che gli Sp sono importanti modulatori della 5-HT dell’ospite e mettono ulteriormente in evidenza un ruolo chiave per le interazioni ospite-microbiota nella regolazione dei processi biologici fondamentali correlati a 5-HT.
La relazione tra il microbiota intestinale e la salute umana viene sempre più riconosciuta. È ormai accertato che una flora intestinale sana è in gran parte responsabile della salute generale dell’ospite. Il normale microbiota intestinale umano comprende due principali phyla, cioè Bacteroidetes e Firmicutes.
Sebbene il microbiota in un bambino appaia disordinato, all’età di 3 anni inizia ad assomigliare alla flora dell’adulto. Tuttavia, esistono variazioni temporali e spaziali nella distribuzione microbica dall’esofago al retto durante tutta la vita della persona. Gli sviluppi nelle tecnologie di sequenziamento del genoma e nella bioinformatica hanno finalmente permesso agli scienziati di studiare questi microrganismi, la loro funzione e l’interazione microrganismo-ospite sia in condizioni buona salute sia di malattia. Il normale microbiota intestinale impartisce una funzione specifica al metabolismo dei nutrienti dell’ospite, al metabolismo degli xenobiotici e dei farmaci, al mantenimento dell’integrità strutturale della barriera mucosa intestinale, all’immunomodulazione e alla protezione contro gli agenti patogeni.
Sono diversi i fattori che hanno un ruolo nel modellare il normale microbiota intestinale. Questi includono: la modalità del parto (vaginale o cesareo), la dieta durante l’infanzia (latte materno o artificiale) e nell’età adulta (vegana o a base di carni) e l’uso di antibiotici o molecole antibiotiche che derivano dall’ambiente o dalla comunità commensale dell’intestino. Una delle principali preoccupazioni per l’uso di antibiotici è l’alterazione a lungo termine del normale microbiota intestinale sano e il trasferimento genico orizzontale di resistenza, che potrebbero risultare in un serbatoio di organismi con un pool genico multiresistente.
Gli effetti del Lactobacillus casei Shirota (LcS) sull’incidenza di diarrea associata agli antibiotici (AAD), infezione da Clostridium difficile (CDI) e cambiamenti nel microbiota fecale sono stati analizzati usando il C. difficile-ELISA (su campioni di 678 pazienti), qPCR usando primer gruppo-specifici di 16S rRNA, kit per la tossina di C. difficile e PCR/elettroforesi su gel a gradiente di denaturazione (su campioni di 56 pazienti).
I risultati hanno evidenziato che fino al 18,5% dei soggetti del gruppo trattato con antibiotici sviluppava AAD, mentre solo il 5% dei pazienti trattati con antibiotici e LcS andava incontro a AAD. A seguito di terapia antibiotica, una diminuzione dell’abbondanza di batteri totali, Clostridium cluster IV e XI, Bifidobacterium spp. e butyryl-CoA. Sono stati osservati geni per la CoA-transferasi, mentre le Enterobacteriaceae sono aumentate. L’intervento di LcS ha ridotto la bassa diversità determinata dagli antibiotici del microbiota, aumentando invece l’abbondanza di Lactobacillus spp. e riducendo la scarsa presenza di Bifidobacterium spp.
In conclusione, è stato possibile affermare che il trattamento antibiotico influenza la diversità e la composizione del microbiota responsabile della produzione di butirrato. Nel trattamento dell’AAD, è pertanto desiderabile l’impiego di alcuni ceppi di Lactobacillus, che possono antagonizzare alcuni di questi cambiamenti, e di probiotici più potenti che favoriscono la produzione di acido grasso a catena corta.
Il microbioma intestinale non è un ecosistema silente ma esercita diverse funzioni fisiologiche e immunologiche. Per molti decenni, i lattobacilli sono stati usati come terapia efficace per il trattamento di diverse condizioni patologiche con un profilo di sicurezza complessivamente positivo. Questa recensione riassume i meccanismi e le prove cliniche a supporto dell’efficacia terapeutica dei lattobacilli.
È stata condotta una ricerca tra la letteratura pubblicata su Pubmed/Medline usando la parola chiave “Lactobacillus”. I documenti selezionati dal 1950 al 2015 sono stati scelti in base al loro contenuto. Sono stati inclusi gli studi clinici e sperimentali rilevanti che utilizzano i lattobacilli come agenti terapeutici. I lattobacilli trovano impiego nell’insufficienza renale, per la salute del pancreas, la gestione dello squilibrio metabolico e il trattamento e la prevenzione del cancro.
Indagini in vitro e in vivo hanno dimostrato che la somministrazione prolungata di lattobacilli induce modificazioni qualitative e quantitative nell’ecosistema microbico gastrointestinale umano con prospettive incoraggianti nel contrastare i cambiamenti fisiologici e immunologici associati alla patologia. Pochi studi hanno evidenziato il rischio di traslocazione con successiva sepsi e batteriemia in seguito a somministrazione di probiotici, ma mancano ancora studi sull’effetto dose-dipendente di questi composti. È quindi necessaria una grande cura nella scelta delle specie di Lactobacillus corrette, della loro stabilità genetica e del rischio di traslocazione, principalmente legati alla permeabilità della mucosa intestinale indotta da una malattia infiammatoria.
Infine, dobbiamo determinare la quantità adeguata di batteri che devono raggiungere l’intestino al fine di ottenere la migliore efficacia clinica, riducendo il rischio di effetti collaterali.
A partire dall’intuizione originale del Premio Nobel Ilya Metchnikoff all’inizio del secolo scorso, seguita dagli studi di Minoru Shirota negli anni ’30, fino ad arrivare alle scoperte degli ultimi anni, si è compreso e si è iniziato a dimostrare che è possibile intervenire nel delicato equilibrio metabolico e immunologico del “microbiota” attraverso l’azione di ceppi batterici selezionati.
È oramai accertato quanto sia importante il ruolo dei batteri nei processi che avvengono all’interno dell’intestino. Ma alcuni scienziati cominciano a pensare che la loro azione arrivi ben oltre.
