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Modulazione del Microbiota

I Probiotici, i Prebiotici e i Sinbiotici sono alimenti o integratori che influenzano positivamente il microbiota intestinale, ovvero l’insieme dei batteri che vivono nel nostro colon. In questa pagina analizzeremo le caratteristiche, le fonti, i benefici e gli effetti collaterali di questi componenti, e come essi possono migliorare la salute di vari organi e sistemi, come il sistema immunitario, il sistema digestivo, il cuore e il fegato.

La composizione della flora batterica si può modificare attivamente attraverso la dieta – si hanno pattern diversi tra erbivori, carnivori ed onnivori; gli individui che di abitudine consumano molte proteine hanno un incremento dei Bacteroides mentre quelli che si cibano maggiormente di carboidrati si arricchiscono di Prevotella – il trapianto fecale, l’assunzione di antibiotici o probiotici.

Probiotici, prebiotici e sinbiotici

I probiotici sono spesso definiti come buoni o utili perché aiutano a mantenere un buono stato di salute; si tratta di batteri vivi e lieviti che hanno effetti benefici sull’ospite che li ingerisce in quanto migliorano l’equilibrio della flora intestinale.

I probiotici effettivi sono capaci di sopravvivere al passaggio attraverso il sistema digestivo, di attaccarsi all’epitelio intestinale e di colonizzarlo mantenendo ivi una buona vitalità – devono pertanto riuscire ad utilizzare i nutrienti e substrati di una dieta normale. Non sono patogenici e non sono tossici, mentre devono essere capaci di esercitare effetti benefici sull’ospite con azione antinfiammatoria, antimutagenica e immunostimolante. Le caratteristiche dell’alimento probiotico devono rimanere stabili durante la lavorazione, lo stoccaggio e il trasporto.

La flora batterica intestinale è responsabile di diverse azioni: sviluppa l’immunità aggressiva e soppressiva, digerisce gli xilani e gli arabino galactani, produce butirrato ma anche gas e gonfiore.

I benefici dei probiotici sono molteplici:

  • Migliorano la salute mentale;
  • Migliorano la salute della bocca e dei denti;
  • Migliorano la salute di polmoni, cuore, fegato e stomaco riducendo i disturbi digestivi;
  • Aumentano l’assorbimento intestinale;
  • Alleviano il senso di costipazione;
  • Producono acido lattico, abbassano il pH dell’intestino e inibiscono i batteri cattivi come Clostridium, Salmonella, Shigella, E. coli.;
  • Diminuiscono la produzione di una varietà di metaboliti tossici o cancerogeni;
  • Aiutano ad assorbire sali minerali, soprattutto calcio, a causa di un aumento dell’acidità intestinale;
  • Producono ß-galattosidasi, enzimi che scindono il lattosio;
  • Producono una vasta gamma di sostanze antimicrobiche come acidophilina e batteriocina ecc – che aiutano a controllare i batteri patogeni;
  • Producono vitamine (vitamina B e vitamina K) che agiscono come barriere per prevenire la colonizzazione dell’intestino da parte di batteri nocivi;
  • Abbassano i valori di colesterolo: riducono la bile nell’intestino, inibendo così il suo riassorbimento (che entra nel sangue come il colesterolo);
  • Riduzione la pressione del sangue – il consumo di latte fermentato può portare a una modesta riduzione della pressione sanguigna, a causa delle peptidi inibitori di ACE inibizione prodotti durante la fermentazione.

Fattori che influenzano il microbiota intestinale

  • Antibiotici e assunzione di altri farmaci;
  • Infezioni microbiche;
  • Dieta – prodotti altamente raffinati ed alimenti a basso contenuto di fibra);
  • Diarrea cronica;
  • Stress;
  • Acqua contenente cloro;
  • Radioterapia e Chemioterapia;
  • Terapie per detossificare il colon.

I probiotici vengono largamente utilizzati per trattare la diarrea associata all’assunzione di antibiotici, che risulta da uno squilibrio del microbiota del colon; il trattamento con probiotici può ridurre l’incidenza e la gravità della manifestazione e l’efficacia della prevenzione dipende dal ceppo probiotico utilizzato e dal dosaggio.

Un altro importante effetto riguarda le allergie: il microbiota degrada e modifica strutturalmente gli antigeni enterici, quindi normalizzando le proprietà del microbiota intestinale autoctono si ottimizzano le funzioni della barriera intestinale. In questo modo i probiotici regolano la secrezione di mediatori infiammatori, e promuovono lo sviluppo del sistema immunitario; prevengono le allergie alimentari attraverso la promozione dei meccanismi endogeni della barriera e alleviano l’infiammazione intestinale; stimolano la risposta immunitaria e la riduzione dei livelli di IgE nel siero; infine riducono la risposta delle citochine prodotte dai linfociti Th2.

Alcuni dei meccanismi d’azione proposti per i probiotici riguarda la loro adesione e successiva stimolazione del sistema immunitario – conseguente up-regolazione del gene mucina con azione di enhancer delle IgA secretorie che mantengono la normale funzionalità dei macrofagi – la competizione per le sostanze nutritive essenziali nonché la produzione di fattori antimicrobici. Essi forniscono un ambiente favorevole per la crescita di ulteriori batteri benefici e consentono la produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA) con importanti proprietà antiinfiammatorie.

La maggior parte dei probiotici non aderiscono permanentemente nell’intestino, ma esercitano i loro effetti durante il loro passaggio attraverso l’intestino (colonizzazione). Pertanto, il consumo giornaliero di questi batteri è probabilmente il modo migliore per mantenere la loro efficacia. Il consumo minimo utile al miglioramento dello stato di salute prevede un’assunzione di 100g di alimento con un apporto di almeno 10^7 colonie formanti unità (CFU) per grammo.

Alcuni esempi di cibi probiotici: prodotti fermentati contenenti batteri simili ai lattici come sottaceti, pasta di fagioli fermentati (es tempeh), miso e salsa di soia oppure kefir e yogurt. Quest’ultimo in particolare è solitamente a base di latte (raramente di crema) e viene inoculato con Streptococcus thermophilus e Lactobacillus acidophilus o bulgaricus.

Fattori che influenzano la sopravvivenza dei probiotici negli alimenti sono:

  • Stato fisiologico del probiotico aggiunto nel cibo;
  • Condizioni fisico-chimiche della trasformazione dei prodotti alimentari;
  • Condizioni materiali di stoccaggio del prodotto – come la temperatura;
  • Composizione chimica del prodotto – ad esempio il contenuto di nutrienti, ossigeno (Bifidobacterium) o Ph;
  • Interazioni con altri componenti del prodotto, che possono essere inibitori o protettivi.

I probiotici tuttavia possono presentare anche degli effetti collaterali: in rari casi possono provocare gonfiore, diarrea, o dolore addominale mentre se assunti in eccesso causano infezione che richiede attenzione medica; su persone che hanno un sistema immunitario compromesso possono causare potenziali problemi di salute come eruzioni cutanee, febbre, sangue nelle feci. A volte inoltre interagiscono con farmaci immunosoppressori che portano a condizioni pericolose – le persone che assumono tali farmaci dovrebbero evitare l’assunzione i probiotici.

Per quanto riguarda i prebiotici invece, si tratta di ingredienti alimentari non digeribili che influiscono favorevolmente sull’ospite stimolando selettivamente la crescita e l’attività di uno o un numero limitato di batteri nel colon, e conseguentemente migliorando la salute.

Furono identificati per la prima volta nel 1995. Fonti alimentari tradizionali includono la soia, l’avena, il grano non raffinato, l’orzo grezzo e le fonti di inulina come il topinambur e la radice di cicoria. Alcuni degli oligosaccaridi che sono presenti naturalmente nel latte materno, hanno un ruolo importante nello sviluppo del sistema immunitario nei neonati, ma questi non sono considerati prebiotici, in quanto non agiscono attraverso la microflora intestinale.

Tra le loro caratteristiche non dovrebbero essere idrolizzati e assorbiti nella parte superiore del tratto gastrointestinale, mentre dovrebbero essere un substrato selettivo per uno o un numero limitato di commerciale potenzialmente batterica al protagonista coltura colon. Dovrebbero alterare positivamente la microflora batterica inducendone una composizione più salutare o stimolare selettivamente la crescita o l’attività intestinale associata ad uno stato di salute e benessere e dovrebbero aiutare ad aumentare l’assorbimento di alcuni minerali come calcio e magnesio. Si auspica inoltre un loro effetto favorevole sul sistema immunitario e produrre un miglioramento della resistenza contro le infezioni. Sono una categoria di componenti nutrizionali raggruppati sulla base dell’abilità di promuovere la crescita di specifici e benefici batteri intestinali.

Una categoria speciale di probiotici sono gli Inulin type che contengono fruttani somiglianti all’inulina; sono una categoria di componenti nutrizionali che si ritrovano in oligosaccaridi e polisaccaridi delle piante in cui uno o più dei legami fruttosio-fruttosio rappresentano la maggioranza dei legami glicosidici. Per essere inulin type un fruttano deve resistere all’idrolisi enzimatica effettuata dalla saliva umana e dagli enzimi digestivi dell’intestino tenue; alcuni esempi sono i fruttooligosaccaridi (FOS) e l’oligofruttosio. Dato che essi resistono alla digestione enzimatica che si verifica nel primo tratto gastrointestinale, raggiungono il colon virtualmente intatti e qui vengono processati dalla fermentazione batterica.

Alcuni di questi prebiotici tuttavia hanno un contenuto relativamente alto di zuccheri liberi – soprattutto fruttosio, glucosio e saccarosio – mentre in altri questi ultimi vengono rimossi.

Tutti i prebiotici inulin type sono bifidogenici – ovvero stimolano la crescita dei Bifidobacteria – mentre gli effetti sugli altri organismi sono meno consistenti. Sembra che una loro minima dose sia sufficiente per avere degli effetti importanti, tuttavia la risposta varia su base interindividuale.

Riassunto caratteristiche prebiotici
Essi devono:

  • Resistere alla acidità gastrica, idrolisi dovuta agli enzimi dei mammiferi, assorbimento gastrointestinale;
  • Essere fermentato dalla microflora intestinale;
  • Stimolare selettivamente la crescita o attività intestinale dei batteri associati alla salute e benessere.

Questo concetto implica che i prebiotici siano stabili nello stomaco, ovvero che non vengano influenzati dall’ambiente acido, e che non siano assorbiti dall’intestino in modo che riescano a raggiungere il colon; qui devono essere fermentati in modo selettivo dai batteri che esercitano effetti benefici nei confronti dell’ospite.

In ultimo i sinbiotici sono alimenti che presentano sia le caratteristiche dei prebiotici sia quelle dei probiotici: presentano un migliore transito nel tratto iniziale gastrointestinale ed un impianto maggiormente efficiente.