Probiotici: dalla fisiopatologia alla clinica

Lorenzo EmmiLorenzo Emmi, Specialista in Allergologia e Immunologia Clinica, Prof. a.c. presso AOU Careggi, Firenze

 

 

  

Loredana Martiniani, Biologa Nutrizionista, Firenze

 

I probiotici sono microrganismi vivi e vitali in grado di conferire un beneficio alla salute dell’ospite. I meccanismi alla base dell’attività dei probiotici sono molteplici e complessi, agendo a livello sia di struttura che di funzione della barriera intesti-nale. Di particolare rilevanza l’interazione tra probiotici e sistema immunitario dell’ospite, la cui risposta viene da essi finemente modulata.

 

Parole chiave: probiotici, sistema immunitario, microbiota

 

I probiotici sono microrganismi vivi e vitali che, se somministrati in quantità adeguate, sono in grado di conferire un beneficio alla salute dell’ospite (definizione FAO, 2002). L’utilizzo dei probiotici ha trovato una larga diffusio-ne nel corso degli ultimi anni data l’importanza che il microbiota, ovvero l’insieme dei microrganismi simbionti re-sidenti nel nostro organismo, ha assunto nel determinismo della salute dell’uomo. I probiotici si distinguono dai prebiotici, cioè l’insieme di sostanze non digeribili contenute naturalmente in alcuni alimenti, che stimolano selet-tivamente la crescita e/o l’attività di una o molteplici specie batteriche nel colon, favorendo la salute dell’ospite. I probiotici, per essere definiti tali, devono possedere caratteristiche specifiche (Tabella I).

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I batteri probiotici appartengono a due phyla; il phylum dei Firmicutes e quello degli Actinobacteria. Nel primo si ritrovano i Lattobacilli, gli Streptococchi e gli Enterococchi, microrganismi Gram +, anaerobi facoltativi; mentre nel secondo i Bifidobatteri Gram + ma anaerobi obbligati. I probiotici agiscono in maniera specie-, dose- e patolo-gia-specifica e la durata del trattamento dipende dalla condizione clinica e dalla sua severità. Ad esempio, nei pa-zienti con diabete di tipo 2 l’assunzione di Lactobacillus acidophilus La5 e Bifidobacterium animalis sub lactis BB-12 ha portato a un miglioramento dei livelli di emoglobina glicata e di colesterolo. In caso di steatosi epatica non alcolica si è osservato un miglioramento dei parametri epatici a seguito della somministrazione di L. bulgaricus e Streptococcus termophilus, così come un miglioramento clinico è stato osservato con la sommi-nistrazione di L. acidophilus La-5 e B. breve sub lactis BB-12. Va anche considerato che, per una determinata condizione clinica, esistono ceppi batterici che hanno un effetto positivo e ceppi afferenti alla stessa specie che possono avere un effetto esattamente opposto. Ad esempio, mentre L. gasseri è associato a una riduzione, L. fermentum e L. ingluviei sono associati a aumento del peso corporeo.

In questi ultimi anni si sono cominciati a comprendere i complessi meccanismi mediante i quali i probiotici espli-cano la loro attività (Tabella II).

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In particolare è stato osservato che i probiotici modulano il sistema immunitario, modificando sia la riposta immu-nitaria innata che quella adattativa. I probiotici interagiscono infatti con i Toll-Like Receptor espressi sulle cellule immunitarie (cellule dendritiche, macrofagi e linfociti B), modulando il signaling da essi mediato in senso antin-fiammatorio. La regolazione del sistema immunitario avviene anche mediante una diretta interazione con le cel-lule dendritiche dotate, come è noto, di estroflessioni che si estendono fino al lume intestinale, dove interagi-scono e inglobano i batteri e i loro metaboliti. Il risultato del processo di interazione tra cellula dendritica e pro-biotico è la differenziazione e l’espansione di cellule T regolatorie. I probiotici possono anche raggiungere il tessuto linfoide sottomucoso mediante interazione con le cellule M deputate al passaggio dei batteri dal lume alla parete intestinale.

Quando nella pratica di tutti i giorni si sceglie fra i vari probiotici disponibili è necessario prendere in considera-zione alcuni fattori (Tabella III). Qualora si scelga un mix di probiotici si può porre il problema della competizione fra ceppi che possono mitigare o annullare l’effetto benefico del probiotico stesso. La competizione si può rea-lizzare a più livelli: a) per i nutrienti; b) per i siti di legame; c) per uno “sbilanciato” rapporto fra i ceppi. Se ven-gono utilizzate quantità eccessive di un certo ceppo questo può invadere anche i distretti di pertinenza di altri batteri. Un esempio di competizione è quella fra Bifidobatteri e Lattobacilli, in quanto i primi, per raggiungere le loro sedi di attecchimento, le cripte, incontrano maggiori difficoltà per la presenza di ossigeno, a differenza dei secondi che invece possono sopravvivere anche in un ambiente aerobico; i Lattobacilli, se sono in concentra-zioni eccessive rispetto ai Bifidobatteri, possono competere con essi e impedirne l’attecchimento. A conferma di ciò, in uno studio condotto su soggetti obesi è emerso che il B. longum ha un’efficacia maggiore in termini di perdita di peso, riduzione della massa grassa e delle dimensioni degli adipociti quando somministrato da solo e che questi effetti sono ridotti quando somministrato insieme al L. strain Shirota.

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Quando si decide di assumere un probiotico una questione importante riguarda il momento in cui questo viene assunto. La capacità dei batteri probiotici di raggiungere le loro sedi di attecchimento e moltiplicazione è in-fluenzata innanzitutto dalla capacità di superare e resistere all’acidità gastrica e in secondo luogo dalla disponibi-lità di nutrienti quale substrato ideale per una rapida moltiplicazione. I batteri probiotici vengono testati entro un intervallo di pH compreso fra 3 e 10 e il pH gastrico, mentre a stomaco vuoto è 2, a stomaco pieno è 3,5. Per-tanto, è facile comprendere come per favorirne la sopravvivenza sia consigliabile assumere i probiotici a stomaco pieno; ciò garantisce anche l’immediata disponibilità dei nutrienti.

La revisione di marzo 2018 delle linee guida sull’uso di probiotici e prebiotici del Ministero della Salute sostiene che la dose minima di probiotici giornaliera da somministrare deve essere non inferiore a 109 unità formanti colo-nie, eccetto per quei casi in cui le evidenze scientifiche dimostrino che, per svolgere l’azione probiotica, sono sufficienti dosi inferiori.

Le caratteristiche ideali di un probiotico per un buon attecchimento sono rappresentate dalla forma, in particolare quella bastoncellare, e dalla composizione della membrana, che dovrebbe essere ricca di acidi grassi saturi e in particolare di acido miristico.

In ultimo, per scegliere il probiotico più idoneo alle proprie necessità, bisogna considerare la formulazione. In commercio sono disponibili diverse formulazioni, ma non tutte hanno la stessa validità. La compressa è la moda-lità che permette di somministrare quantità notevoli di batteri, tuttavia la compressione, scaldando la polvere, può provocare la morte di molti di essi; la capsula permette di introdurre una minore quantità di batteri, inoltre non è adatta ai vegani e il rivestimento in collagene potrebbe creare problemi di reattività crociata in soggetti celiaci. Inoltre, le capsule in blister sono più esposte all’umidità che attiva i batteri e ne provoca rapidamente la morte. La bustina probiotica ha costi di produzione notevolmente maggiori rispetto alle altre formulazioni, non ha la prote-zione dall’umidità e il riscaldamento, durante la fase di sigillatura, potrebbe uccidere i batteri. La fialetta probiotica è un tipo di formulazione che non garantisce la liofilizzazione dei batteri per cui la sopravvivenza potrebbe non essere salvaguardata. Da queste considerazioni, sembra che la compressa rappresenti una delle formulazioni più valide al momento disponibili.

Nel corso degli ultimi anni vi è stato un enorme progresso nell’identificazione dei microrganismi commensali, nella definizione del loro meccanismo d’azione, dei processi alla base dell’interazione con l’ospite, nonché del loro ruolo quali target terapeutici per un sempre più crescente numero di condizioni patologiche. Grazie allo svi-luppo di nuove metodologie di messa in coltura e della capacità di modificare il genoma batterico, il passo suc-cessivo, quello che viene chiamato Next Generation Probiotics, è di estendere il range di microrganismi capaci di esplicare azione benefica a quelli che fanno parte del core microbiota. Con questo termine si intende quell’insieme di microrganismi residenti nel nostro organismo che rappresentano una sorta di primitivo nucleo individuale. I nuovi candidati sono il Bacteroides fragilis ZY-312, il Faecalisbacterium prausnitzii e l’Akkermansia.

In sintesi, l’uso terapeutico dei probiotici è ancora in parte empirico. Ciò dipende da numerosi fattori tra cui è importante ricordare che: a) non è ancora ben definibile il concetto di eubiosi e quindi di relativa disbiosi; b) non sono stati ancora ben definiti profili specifici di microbiota relativi a particolari patologie; c) è nota l’estrema varia-bilità del microbiota nello stesso soggetto in base a variazioni di stili di vita, assunzione di farmaci, età. Inoltre, non sembra ancora opportuno suggerire lo studio del microbiota come esame routinario da cui trarre le conse-guenti linee terapeutiche. Ciò anche in considerazione del fatto che non è chiaro se il microbiota, che noi otte-niamo da un campione di feci, rifletta la realtà fisiopatologica di ciò che si verifica all’interfaccia tra microorganismi e mucosa intestinale (microbiota aderente) ai vari livelli anatomici.

È comunque possibile affermare che in molte condizioni patologiche un uso corretto di probiotici può essere ef-ficace, in particolare tenendo conto di alcuni fattori cruciali, al fine di ottenere un risultato terapeutico apprezza-bile (Tabella IV). Inoltre, i sempre crescenti studi sul microbiota, associati a quelli di metabolomica e unitamente all’individuazione sempre più precisa di ceppi specifici correlati a definite patologie, renderanno in futuro l’uso dei probiotici una vera e propria terapia tailor made da affiancare ai trattamenti tradizionali.

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