Probiotici, prebiotici, simbiotici: definizione, meccanismi d’azione ed uso clinico

Diceva Ippocrate (Kos, 460 a.C. circa – Larissa, 377 a.c.), "padre" della medicina:

“Lasciate che il cibo sia la vostra medicina e la vostra medicina sia il cibo”

Tutto iniziò dallo Yogurt

Nessuno sa quando è stato scoperto lo Yogurt, le sue origini si perdono nella notte dei tempi, ha quindi origini antichissime (almeno 4000 anni fa).

Etimologicamente il termine viene fatto risalire alla parola turca yoğurmak, che ha il significato di “mescolare con un utensile”; altre fonti fanno risalire il termine alla parola arabayogurut che significa “latte denso”.

Un “latte denso”, ovvero un alimento di consistenza cremosa e di sapore acidulo viene citato nella Bibbia, descritto da Aristotele, Senofonte, Erodoto e Plinio.

Probabilmente la scoperta dello yogurt fu casuale e legata all’addomesticazione degli animali.

E’ probabile che per conservare il latte (di vacca, pecora, capra, cavalla e cammella) gli antichi popoli orientali, pastori nomadi, lo custodissero in otri ricavati dalla pelle o dagli stomaci degli stessi animali, e che, grazie all’azione dei batteri contenuti in essi, si formasse così lo yogurt.

Le continue migrazioni di popolazioni dalle steppe dell'Europa orientale hanno portato alla diffusione dello yogurt nel bacino del Mediterraneo.

In seguito, le spedizioni belliche di Fenici, Egizi, Greci e Romani ne hanno completato l'opera di diffusione in Occidente.

Per secoli tale alimento ha goduto fama di panacea per vari malanni, nonché di rimedio per l'insonnia e la tubercolosi, come anche di utilità per la rigenerazione del sangue, ovviamente senza alcuna validazione scientifica.

 

Dati storici

Grazie ai batteri Streptococcus termophilus e Lactobacillus bulgaricus uno zucchero presente nel latte, il lattosio, viene trasformato in acido lattico (fermentazione lattica del latte) generando così lo yogurt; nel corso di questo processo questi batteri si moltiplicano (centinaia di milioni per grammo di prodotto).

Alla fine dell’ottocento, un microbiologo russo Ilya Ilyich Metchnikov (o Elia Metchnikoff), ricercatore dell’Istituto Pasteur di Parigi, iniziò a studiarne scientificamente le proprietà curative per diversi disturbi dell’apparato digerente.

Egli infatti enunciò, per la prima volta, una suggestiva teoria, tesa a dimostrare uno stretto legame tra la longevità dei popoli balcanici ed orientali ed il costante consumo di latte-fermentati.

Metchnikov, allievo del grande Pasteur, riteneva che i lattobacilli (presenti nel latte fermentato) avessero la capacità di debellare i microorganismi produttori di tossine, normalmente presenti nell' intestino umano; egli riteneva addirittura anche che il consumo di yogurt garantisse longevità (fino a 150 anni) grazie all’azione di contrasto verso la produzione di veleni (tossine) legata agli abbondanti processi putrefattivi da parte della copiosa flora batterica intestinale, responsabile di un invecchiamento precoce.

Egli isolò così il Lactobacillus bulgaricus (lcosì denominato in quanto isolato da yogurt proveniente da una popolazione bulgara, nota per consumare moltissimo yogurt e, soprattutto, per la longevità).

Dopo aver pubblicato il suo famoso lavoro “Prolongation of life: optimistic studies”, Metchnikov fu insignito, nel 1908, del Premio Nobel per la medicina.

Nel 1989 Fuller riprese questa teoria definendo il concetto di probiosi come: “Insieme di azioni positive per la salute, svolte da colture batteriche vive e vitali, generalmente appartenenti ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium, ingerite in quantità sufficienti a superare la barriera gastrica ed a insediarsi nel tratto intestinale.”

Dalla metà degli anni 1990, gli studi clinici hanno dimostrato che la terapia probiotica può contribuire a trattare varie malattie gastrointestinali, ritardare lo sviluppo di allergie nei bambini, ed a trattare e prevenire le infezioni vaginali e delle vie urinarie nelle donne

 

Definizioni

1. Probiotico:

Organismi viventi in grado di esercitare, se ingeriti in una certa quantità, effetti benefici per la salute dell’organismo al di là del loro effetto effetto nutritivo intrinseco.

2. Prebiotico:

Ingrediente non digeribile della dieta che stimola selettivamente la crescita e l’attività di uno o di un numero limitato di specie batteriche della flora batterica intestinale.

3. Simbiotico:

Miscela di probiotico + prebiotico. Questa formulazione consente di aumentare la sopravvivenza dell’organismo probiotico, perché rende immediatamente disponibile il suo substrato per la fermentazione.

 

I probiotici

I probiotici sono dei microrganismi vivi che, se utilizzati come supplemento alimentare di natura microbica, influenzano in modo benefico l’ospite, modulando la risposta immunitaria locale e sistemica e migliorando anche l’equilibrio nutrizionale e microbico del tratto intestinale.

La maggior parte delle specie batteriche probiotiche in uso appartiene ai generi Lactobacillus e Bifidobacterium, le specie utilizzate a fini terapeutici devono pertanto essere in grado di colonizzare stabilmente il colon sottraendo spazio ai batteri patogeni.

I lactobacilli sono presenti a livello intestinale, respiratorio e cutaneo e sono una “prima linea” difensiva, sia contro patogeni esterni sia contro altri organismi presenti nella microflora intestinale, verso cui esercitano funzioni di equilibrio e controllo.

 

Alcune azioni benefiche dei probiotici

• Competizione per i nutrienti, prevenendo la colonizzazione dell’intestino da parte di batteri patogeni ostili e di lieviti;

• Riduzione e quindi acidificazione (produzione di acido acetico e acido lattico) del pH intestinale, rendendo così l’ambiente inospitale per batteri patogeni;

• Modulazione (riduzione) assorbimento colesterolo probabilmente metabolizzando la bile a livello intestinale e impedendone quindi il riassorbimento ed il conseguente il passaggio di colesterolo dall'intestino al flusso sanguigno, e miglioramento dell’assorbimento di calcio a livello intestinale;

• Inibizione dei batteri capaci di trasformare i nitrati (presenti nel cibo e nell’acqua), in nitriti e quindi di nitrosammine, potenzialmente cancerogene;

• Legare ed espellere sostanze tossiche come i metalli pesanti;

• Sintesi delle vitamine del Gruppo B, essenziali per il nostro organismo;

• Miglioramento della funzionalità intestinali ed epatica. Vi sarebbero enzimi di origine batterica simili al citocromo P450, inducendone una maggior espressione nel fegato (tale citocromo è coinvolto nella fase di detossificazione epatica). Questo sembra possibile attraverso particolari vie di comunicazione tra le cellule procariotiche (batteri) e quelle eucariotiche (umane).

L’attività anti-neoplastica dei microrganismi probiotici si esplicherebbe attraverso:

• Binding e Degradazione dei composti mutageni (ad esempio il Lactobacillus bulgaricus avrebbe un effetto anti-mutageno, dovuto alla capacità di legarsi alle ammine eterocicliche che vengono prodotte durante il processo di cottura dalle sostanze cancerogene contenute nella carne),

• Diminuzione dell’attività di enzimi ad attività pro-carcinogena,

• Produzione di Butirrato, sostanza che si forma nel colon a seguito della fermentazione della fibra alimentare ad opera della flora batterica, ed è la principale fonte di energia delle cellule del colon (colonciti),

• Abbassamento del pH e alterazione qualitativa/quantitativa della microflora intestinale,

• Direttamente sopprimendo la crescita del tumore.

 

Possibili indicazioni terapeutiche all’utilizzo dei probiotici

Trattamento eradicante dell’Helicobacter Pylori

Alcuni ceppi di lattobacilli (risultati confortanti vengono dagli studi condotti sul Lactobacillus johnsonii) sarebbero in grado di:

1) legarsi alla muscosa prevenendo l’attacco di microrganismi patogeni e sopravvivendoo al pH acido dello stomaco e all’attacco degli enzimi digestivi,

2) di inibire la secrezione di ureasi, meccanismo che permette all’Helicobacter di aderire all’epitelio gastrico e di colonizzarlo, e

3) di ridurre i livelli di citochine proinfiammatorie e l’infiltrazione dei neutrofili nella parete dello stomaco.

Trattamento dell’intolleranza al lattosio

I probiotici presentano una elevata attività beta-galattosidasica, che permette la conversione del lattosio, presente nello yogurt e nel latte, in glucosio e galattosio.

Trattamento post-terapia antibiotica

L’uso di antibiotici distrugge una parte della microflora tra cui i fermenti lattici; di conseguenza si crea la possibilità di crescita per patogeni, come il clostridium difficile, che può causare infezioni gastrointestinali, coliti e diarrea. Un approccio innovativo è rappresentato dall’assunzione di probiotici. La loro azione terapeutica è da attribuire sia alla capacità di rilasciare sostanze antibiotiche (batteriocine), acido lattico e perossido di idrogeno, sia alla capacità di colonizzare il colon e di rafforzare così la funzione di barriera della mucosa intestinale.

Trattamento della diarrea

Studi controllati hanno dimostrato che Lactobacillus GG può abbreviare il decorso della diarrea infettiva nei neonati e nei bambini (ma non adulti). Anche se gli studi sono limitati ed i dati non sono coerenti, due recensioni di grandi dimensioni, nel loro insieme, suggeriscono che i probiotici riducono la diarrea da antibiotici del 60% rispetto a un placebo.

Stimolo delle difese immunitarie

La stimolazione del sistema di difesa naturale è legato alla capacità dei probiotici di sintetizzare sostanze antimicrobiche che proteggono la mucosa intestinale da germi patogeni.

Sulle pareti intestinali, inoltre, esistono numerose stazioni linfatiche (Placche di Peyer) che fanno sì che l’intestino risulti collegato al sistema immunitario.Infatti si parla di “tessuto linfoide associato all'intestino”, noto anche come GALT (acronimo dell'inglese Gut-Associated Lymphoid Tissue), termine con il quale si indica quella parte del sistema immunitario presente a livello del tratto digerente.

I probiotici, del tipo L. Casei e L. Acidophilus, sarebbero in grado di stimolare risposte immunitarie non specifiche oltre che di migliorare la capacità dell’intestino di funzionare da barriera.

Prevenzione neoplasie

Sull’utilità dei probiotici nella prevenzione di patologie neoplastiche sono necessarie ancora molte ricerche. Pur in assenza di evidenze sperimentali dirette e certe nell’uomo, la somministrazione di L. Casei, L. Acidophilus e di Bifidobacterium Bifidus ha in molti casi evidenziato la diminuzione di markers specifici. I lattobacilli a livello intestinale degradano, infatti, sostanze mutagene e sostanze carcinogenetiche, prima che queste siano assorbite, ed inibiscono enzimi carcinogenici.

Trattamento delle M.I.C.I. (Malattie Infiammatorie Croniche Intestinali)

Alcuni studi suggeriscono che i probiotici possono aiutare a mantenere la remissione della colite ulcerosa e prevenire le ricadute della malattia di Crohn e la reiterazione della pouchite (ovvero l’infiammazione della tasca ileale, pouch, simile all'ampolla rettale, che viene creata per fungere da serbatoio per il materiale fecale, a seguito di intervento chirurgico di proctocolectomia = asportazione di tutto il colon e del retto,intervento chirurgico eseguito per il trattamento di colite ulcerosa).

I probiotici interverrebbero migliorando, in tali pazienti, l’alterata permeabilità intestinale e l’alterato equilibrio citochinico (legato ad maggiore espressione delle citochine ad azione pro-infiammatoria).

Sono necessarie ulteriori ricerche per verificare quali ceppi probiotici funzionino meglio.

Trattamento della S.I.I. o I.B.S. (Sindrome dell’Intestino Irritabile o Irritable Bowel Syndrome)

La patogenesi dell’IBS è multifattoriale, molti di questi fattori, per vie differenti, possono influenzare la composizione e la funzione del microbiota intestinale, con disbiosi intestinale, iperfermentazione e produzione di gas e attivazione del sistema immune del GALT. Nell’IBS le feci contengono concentrazioni significativamente minori di bifidobatteri e di lattobacilli. I probiotici impedirebbero la colonizzazione dell’intestino e la successiva produzione di gas da parte di alcuni batteri, come ad esempio quelli appartenenti al genere Clostridium.

Trattamento delle allergie alimentari

La disbiosi e la prevalenza di batteri “cattivi”,provocando la riduzione del biofilm protettivo dei probiotici, induce assottigliamento della mucosa intestinale, aumento della permeabilità e passaggio nel sangue di antigeni che inducono fenomeni di sensibilizzazione con reazioni allergiche ed infiammatorie.

Batteri come il Lactobacillus GG associato al Bifidobacterium, in forte concentrazione, migliorano e stabilizzano la funzione di barriera intestinale, ricostitutuendo il biofilm protettivo sulle pareti intestinali.

Trattamento delle infezioni del tratto genito-urinario

Come il tratto intestinale, anche la vagina possiede un ecosistema finemente equilibrato. I Lattobacilli ivi presenti normalmente rendono l’ambiente troppo acido perchè i microrganismi patogeni vi possano sopravvivere.

Ma una serie di fattori, tra cui antibiotici, spermicidi e pillole anticoncezionali, possono alterare tale equilibrio.

Il trattamento probiotico ristabilisce l'equilibrio della microflora, tornando utile per problemi molto comuni dell'apparato urogenitale femminile come le vaginosi batteriche, le infezioni da lieviti e le infezioni del tratto urinario.

Sono tuttavia necessari studi ulteriori per valutare la sicurezza e l’efficacia di questi trattamenti.

Trattamento delle atopie

La flora batterica di bambini allergici vede la prevalenza di clostridi, mentre nei bimbi non allergici prevalgono i bifidobatteri. E’ quindi importante supplementare questi pazienti con probiotici, quotidianamente, a lungo termine,per modulare il sistema immunitario in senso anti-atopico.

Trattamento delle infezioni respiratorie

I Probiotici, come il Lactobacillus GG, hanno un ruolo benefico nelle infezioni respiratorie, soprattutto nei bambini atopici, da un lato per azione sinergica di stimolazione immunitaria e dall’altro per una ridotta adesione intestinale degli agenti patogeni.

In particolare il Lactobacillus acidophilus ha effetti positivi sull’asma di bambini atopici. Sembra che nei soggetti atopici l’incidenza percentuale del Clostrydium nella flora intestinale sia molto elevata.

Trattamento della ipercolesterolemia

La microflora batterica svolge l'azione di deconiugazione degli acidi biliari, tale processo contribuisce a ridurre l'ammontare globale del colesterolo circolante, realizzando così una prevenzione dell’obesità e dell’aterosclerosi. Gilliland, nel 1985, ne parla per primo nel suo lavoro “Assimilation of cholesterol by lactobacillus acidophilus”.

Trattamento delle malattie autoimmunitarie

E' stato ipotizzato che la disbiosi intestinale possa indurre in errore il sistema immunitario, che identificherebbe come “nemici” tessuti umani aventi alcune caratteristiche molecolari simili a batteri patogeni.

Ciò avverrebbe in alcune malattie autoimmunitarie.

Ad esempio, alcuni studi inglesi hanno rilevato che, nei pazienti affetti da spondiloartrite anchilosante, i livelli di Klebsiella erano molto più alti del normale, e che i tessuti che venivano attaccati dal sistema immunitario avevano caratteristiche molto simili a quelle della stessa Klebsiella.

Come anche si è visto che in pazienti affetti da artrite reumatoide, l’HLA (Human leukocyte antigen) denominato HLA-DR4 sia molto simile molecolarmente al batterio Proteus, che è causa soprattutto di infezioni urinarie; esse colpiscono prevalentemente donne, le quali sono anche le più colpite da artrite reumatoide.

L’uso di probiotici, sia Acidophilus che Bifidus, avrebbe capacità preventive.

Trattamento dermatoprotettivo

Anche alcune patologie della pelle (acne giovanile, dermatite atopica, psoriasi) rispondono positivamente all’utilizzo di probiotici (Lactobacillus GG, Bifidobacterium Bifidus, Lactobacillus Planctarum).

I prebiotici

Si tratta di sostanze presenti naturalmente negli alimenti (oligosaccardi non digeribili) che non vengono digerite durante il transito nel canale gastro-intestinale e che, resistendo alla digestione nel tratto gastrointestinale alto, giungono integre nel colon, stimolano (come nella fermentazione dei fruttani del tipo inulinico), con effetti favorevoli sulla salute, lo sviluppo di ceppi utili come i Bifidobatteri e i Probiotici.

Essi sono stati chiamati colonic food (alimenti per il colon), ovvero alimenti che a livello del colon fungono da substrato per i batteri endogeni, e cedono all’organismo ospite, energia e substrati metabolici.

Fibre prebiotiche scientificamente documentate, e quindi impiegabili in sicurezza, per uso umano sono: l’inulina, i galatto-oligosaccaridi (GOS), i frutto-oligosaccaridi (FOS), il lattosaccarosio, le pirodestrine, i soia-oligosaccaridi, i trans-galatto-oligosaccaridi, gli isomalto-oligosaccaridi, il lattilolo, il lattulosio, gli xilo-oligosaccaridi e il polidestrosio.

La loro innegabile utilità è una ampiamente diffusa, ma, dal punto di vista scientifico è necessario raccogliere un numero maggiore di informazioni.

Simbiotici

Sempre al fine di una positiva azione sul microbiota intestinale sono stati concepiti prodotti cosiddetti “simbiotici”, nei quali probiotici e prebiotici sono usati in associazione sinergica.

In tali prodotti viene reso immediatamente disponibile il substrato (il prebiotico) necessario alla colonizzazione nell’intestino del microrganismo.

Sono ancora pochi gli studi scientifici disponibili, che dimostrino l’efficacia di tale associazione ed il suo valore sinergico.

Uno studio condotto su ratti dimostrerebbe come la combinazione di bifidobatterio e oligofruttosio possieda un effetto additivo nella riduzione del tumore al colon, al contrario di altri oligosaccaridi.

Naturalmente saranno necessari ulteriori studi e conferme sulle combinazioni simbiotiche.

 

Conclusioni e consigli

Alla luce di quanto relazionato appare evidente l’importanza di tali prodotti per il miglioramento della salute e dello stato di benessere dell’organismo umano, oltre che il loro crescente impatto economico.

Lo sforzo del futuro sarà quello comprenderne sempre meglio i meccanismi d’azione, delineando con accuratezza la strettissima correlazione esistente tra alimentazione e salute.

Inoltre il consiglio, prima di assumere fermenti lattici probiotici per risolvere piccoli disordini gastrointestinali, è quello di consultare uno specialista.

Esistono infatti situazioni, come la sindrome da contaminazione batterica, in cui questi microrganismi potrebbero avere effetto contrario a quanto sperato.

 

Per approfondire:

• Gilliland S.E.: Assimilation of cholesterol by lactobacillus acidophilus; Appl. Environ Microbiol, 49, 377-381, 1985
• Probiotics in the treatment of Irritable Bowel Syndrome, Saggioro A.- J.Clin. Gastroenterol – Vol 38, Suppl. 2, July 2004
• Schley PD, Field CJ. The immune-enhancing effects of dietary fibres and prebiotics. Br J Nutr. 2002;87 (Suppl 2):S221–S230

 

Data pubblicazione: 17 marzo 2013