L’intensificarsi della ricerca, applicata soprattutto al campo alimentare, ha portato alla tipizzazione e all’approfondimento funzionale di molti nuovi ceppi di microrganismi che costituiscono la flora probiotica deputata allo stato di benessere umano.
I procarioti filogeneticamente dominanti nel colon degli esseri umani appartengono a due linee di discendenza suddivise tra Gram positivi, a loro volta costituiti da Lactobacilli e Bifidobatteri, e Gram negativi, suddivisi fra batteroidi, fusobatteri, enterobatteri e batteri propionici.
Le specie batteriche intestinali ad oggi conosciute costituiscono solo una parte di quelle che sono ritenute essere presenti nelle varie sezioni del lume gastro – intestinale.
Cosa sono i probiotici e a cosa servono
Da un punto di vista quantitativo, la loro concentrazione cresce da circa mille (103) unità formanti colonia (ufc/ml) nello stomaco e nell’intestino tenue, ad almeno 100 milioni (108) nella prima parte dell’intestino crasso (ileo), fino a raggiungere concentrazioni comprese fra i 10 miliardi e i mille miliardi (1010-1014) di cellule batteriche nel colon. Da un punto di vista qualitativo, tale microflora è costituita in maniera preponderante da batteri non sporogeni, cioè che non generano spore, e strettamente anaerobi, cioè che crescono bene solo ed esclusivamente in assenza di ossigeno.
Le proprietà benefiche dei microrganismi contenuti negli alimenti fermentati, soprattutto derivati del latte, appartengono alla conoscenza popolare da secoli, ma la prima osservazione scientifica risale al premio Nobel Elie Mechnikoff che, nel 1907, intuì che l’assunzione di batteri non patogeni con lo yogurt aveva un effetto positivo sulla flora batterica endogena e sulla funzionalità dell’apparato gastrointestinale.
Tuttavia solo molto più recentemente e grazie a ricerche microbiologiche, epidemiologiche e cliniche, è stata fatta luce sulla sostanziale differenza tra i ceppi biologicamente attivi e quelli inefficaci perché distrutti nello stomaco, indipendentemente dal genere e dalla specie.
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La prima gamma di prodotti probiotici a base di latte fermentato è apparsa sul mercato italiano nel 1995, frutto della ricerca Nestlè, grazie alla quale è stato isolato, caratterizzato e sperimentato con successo il ceppo Lactobacillus johnsonii La1, particolarmente resistente all’attacco dei succhi gastrici e della bile e dotato di elevata aderenza alla parete intestinale.
Inizialmente selezionato in base a queste caratteristiche, il Lactobacillus johnsonii La1 si è dimostrato capace non solo di riequilibrare la flora intestinale, ma anche di stimolare l’attività dei fagociti e di aumentare la produzione di anticorpi.
Attualmente i probiotici vengono spesso consumati anche attraverso l’assunzione di preparati liofilizzati impiegati nella preparazione di capsule, tavolette e sciroppi, contenenti miscele prevalentemente costituite dai generi Lactobacillus, Bifidobacterium e Streptococcus, quali componenti importanti per la microflora intestinale e relativamente più sicuri. Infatti nel 2001, O.M.S. e F.A.O. hanno stabilito delle linee guida ben precise per la sicurezza d’utilizzo dei microrganismi ‘probiotici’.
Essi devono rispondere ai seguenti requisiti:
- essere resistenti all’aggressione dei succhi gastrici e della bile e quindi in grado di sopravvivere anche nell’ambiente acido dello stomaco;
- aderire fermamente alla mucosa, colonizzarla e restare vitali a livello intestinale;
- essere identificati per quanto riguarda il ceppo e la concentrazione di batteri vivi;
- essere ben definiti per quanto riguarda la dose efficace e le indicazioni terapeutiche, che devono essere supportate da evidenze scientifiche.
- essere riconosciuti dall’organismo ospite, cioè essere normalmente costituenti della flora dell’intestino sano.
Meccanismo d’azione ed effetti benefici dei probiotici
Sulla base delle caratteristiche sopra riportate e in seguito a ricerche approfondite nel corso degli ultimi anni, le aziende che si occupano di produzione medicali, in collaborazione con le università, hanno selezionato e tipizzato ceppi di microrganismi molto diversi tra loro per quanto riguarda gli effetti probiotici.
A tali molteplici effetti, corrispondono altrettanti meccanismi d’azione, spesso complessi e difficili da chiarire. In linea di massima però si può semplificare affermando che il meccanismo d’azione è costituito da due fasi:
- adesione alla mucosa intestinale;
- interazione con l’ecosistema interno.
Alcuni probiotici infatti sono efficaci grazie alla produzione di sostanze ad attività antimicrobica, come le batteriocine, il perossido d’idrogeno o l’acido lattico, che sono responsabili del blocco della crescita dei microrganismi patogeni. Altri invece possono agire rinforzando la barriera intestinale in modo diretto, prevenendo la permeabilità e la conseguente perdita di macromolecole, fenomeni che si osservano nelle infezioni intestinali e nelle intolleranze alimentari. Altri ancora esercitano un’azione trofica sulla mucosa del colon o proteggono il muco che riveste la parete intestinale.
Ci sono infine microrganismi probiotici con funzione immunostimolante che intervengono indirettamente sulla barriera intestinale stimolando le cellule che producono IgA e i linfociti epiteliali intestinali, nonché modulando la produzione di IgE e interleuchine.
Tali effetti benefici per l’organismo richiedono però un’assunzione costante e prolungata nel tempo, necessaria affinché la flora batterica fisiologica possa prevalere su quella patogena e garantire di conseguenza la buona regolarità intestinale.
Evidenze terapeutiche dei ceppi probiotici
Lactobacillus acidophilus
Le potenzialità terapeutiche di alcuni ceppi probiotici in singolo o in associazione sono state supportate sia da valutazioni scientifiche in vitro che da studi clinici in vivo. Recenti studi pubblicati dall’American Society of Nutrition sul Lactobacillus acidophilus (johnsonii) LA1, mostrano dati molto interessanti sulla remissione di gastriti da Helicobacter pylori a seguito di somministrazione aggiuntiva del probiotico alla cura antibiotica standard con antibiotico claritromicina (81% di remissione di gastrite pilorica contro il 71% della sola cura antibiotica). Il Lactobacillus acidophilus trova utile impiego, inoltre, in preparati per la cura e la prevenzione sia nella Sindrome del Colon Irritabile che nelle varie forme di diarrea, soprattutto in associazione ad altri probiotici quali il Lactobacillus GG rhamnosus e il Saccharomyces boulardi.
Lactobacillus GG (rhamnosus)
Il Lactobacillus GG (rhamnosus), il cui nome deriva dai suoi scopritori, Dr. Gorbach e Dr. Golden che lo isolarono nel 1985, e che mostra un’eccezionale sopravvivenza in ambiente acido e grande forza di adesione alla mucosa intestinale, è stato dimostrato ridurre significativamente la severità e la durata della diarrea da rotarovirus, e ridurre gli episodi diarroici associati a colite da Clostridium difficile (contaminante intestinale). Esistono inoltre evidenze sperimentali che possa ridurre l’infiammazione intestinale associata ad allergie intestinali (compresa l’allergia al latte dei neonati: i neonati allattati al seno che assumono L. GG presentano un miglioramento significativo della dermatite atopica), mentre sono in corso studi sul suo utilizzo nella cura delle diverticoliti.
Bifidobacterium spp e Streptococus thermophilus
In 9 studi clinici condotti alla fine degli anni ’90 su bambini ospedalizzati trattati con Bifidobacterium spp e Streptococus thermophilus e valutati quotidianamente per episodi di diarrea e antigeni anti rotavirus, gli autori hanno riportato significativi e confortanti risultati: solo 7% di sviluppo delle condizioni diarroiche dei bambini trattati con probiotici contro il 31% dei trattati con placebo.
Lactobacillus casei Shirota
Uno studio recente condotto sul ceppo Lactobacillus casei Shirota, ne riporta la presenza nelle feci di volontari sani, dopo tre settimane di assunzione giornaliera di latte fermentato contenente 6,5 miliardi di questo batterio. Questo risultato dimostra come il L. casei Shirota possa tollerare il passaggio attraverso lo stomaco e giungere vivo e attivo nell’intestino, prerequisito fondamentale per definire un ceppo batterico probiotico. È stato osservato però che il ceppo LcS non aderisce in modo permanente alle pareti intestinali e pertanto, dopo 2-3 settimane dall’ultima assunzione, esso non è più isolato dalle feci. Ciò suggerisce la necessità di continuare a ripristinare quotidianamente il probiotico al fine di mantenerlo in quantità sufficientemente elevate all’interno dell’intestino.
Nuovi ceppi emergenti
Nella conoscenza dei probiotici sono coinvolte sia la ricerca medica sia le aziende che operano nel campo nutrizionale. L’obiettivo è di trovare ceppi batterici che scientificamente (e non solo su basi di osservazioni empiriche) possano migliorare la salute umana. Esistono già molte ricerche che autorizzano la promozione di determinati batteri.
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Bacillus clausii: regolatore del sistema immunitario
Nonostante non sia un batterio residente nella flora intestinale è da tempo usato per prevenire le alterazioni della flora intestinale o ripristinare l’equilibrio microbiotico alterato, causa di meteorismo e dolori addominali. In un recente studio italiano sul trattamento della Sindrome da Contaminazione Batterica Intestinale (SIBO), 60 pazienti sono stati suddivisi in due gruppi randomizzati: nel primo sono state somministrate spore di Bacillus clausii per un mese 3 volte al giorno, nel secondo un farmaco antibiotico con un’azione disinfettante dell’intestino. I risultati dimostrerebbero che l’efficacia dei due trattamenti è sovrapponibile. La germinazione delle spore di clausii porta ad una regolazione del sistema immunitario e ad un effetto di competizione antagonista con la microflora patogena. Le capacità del Bacillus clausii di stimolare il sistema immunitario nell’intestino tenue, quando è in fase germinativa, sembrano giocare un ruolo anche nel lenire i sintomi allergici in particolare in bambini atopici, sia influenzando direttamente la sintesi di anticorpi come le IgA, sia influenzando l’attività del tessuto linfoide intestinale.
Lactobacillus reuteri: riequilibratore delle coliche gassose neonatali
È una delle poche specie di lattobacilli endogene del tratto gastrointestinale dell’uomo. Influenza positivamente la colonizzazione intestinale ed è stato rinvenuto nei prelievi bioptici a livello di stomaco, duodeno e ileo, in cui svolge un’attività immunomodulatoria. In un recente studio pubblicato sulla rivista Pediatrics (gennaio 2007) il ceppo è stato indagato per valutarne l’efficacia nel trattamento delle coliche infantili. Sono stati reclutati 90 lattanti affetti da coliche infantili di età compresa tra 21 e 90 giorni, alimentati esclusivamente al seno. Sono stati suddivisi in 2 gruppi di trattamento randomizzati a base di Lactobacillus reuteri in gocce (108 cfu al giorno), o Simeticone (farmaco antischiuma contro le coliche gassose a dosi di 30 mg 2-4 volte al giorno), per 28 giorni consecutivi. La supplementazione con Lactobacillus reuteri si è dimostrata più efficace, rispetto al trattamento con Simeticone, nel ridurre significativamente non soltanto la durata, ma anche l’intensità e la frequenza delle coliche.
Lactobacillus fermentum: attività antiinfettiva naturale
Un nuovo ambito terapeutico nel quale i probiotici stanno destando notevole interesse riguarda il trattamento delle infezioni uro-genitali. Una parte considerevole della microflora intestinale viene infatti distrutta dagli antibiotici, il che consente l’instaurarsi di condizioni favorevoli allo sviluppo di organismi patogeni quali Candida albicans e Clostridium difficile, che possono portare ad infezioni, sepsi, coliti e diarrea. Uno studio condotto presso il dipartimento di Microbiologia e Immunologia dell’Università del Western Ontario in Canada riporta la prima evidenza clinica di remissione totale di infezioni del tratto uro-genitale in seguito all’assunzione orale di probiotici. L’aspetto significativo è che, nonostante l’assunzione avvenga per via orale, dopo una settimana di trattamento è possibile isolare a livello della mucosa vaginale i ceppi di Lactobacillus rhamnosus GR-1 e Lactobacillus fermentum RC-14 impiegati per la terapia.
Bifidobacterium infantis: efficacia nel trattamento della sindrome del colon irritabile
In un recentissimo studio pubblicato sull’American Journal of Gastroenterology da un team di ricercatori del Dipartimento di Medicina dell’Università di Manchester, viene riscontrato un miglioramento altamente significativo (maggiore del 20%) nella riduzione di dolori addominali, gonfiore, tensione, evacuazione incompleta e riduzione di massa gassosa nelle feci di donne. Il trial clinico è stato condotto su vasta scala su 362 pazienti affette da IBS (irritable bowel sindrome o sindrome del colon irritabile) suddivise in due gruppi randomizzati trattati per 4 settimane, ogni giorno con capsule contenenti 1Xdi 108 cfu di Bifidobacterium infantis versus placebo.
