I Probiotici

I probiotici sono definiti come organismi vivi che, somministrati in quantità adeguata, hanno un effetto benefico sulla salute umana (Salminen et al., 1998).

Il concetto di probiotico si è evoluto a cavallo del 20° secolo da un'ipotesi prima proposta dal premio Nobel Elie Metchnikoff, scienziato russo (Bibel, 1988) il quale suggerì come la vita lunga e sana dei contadini bulgari fosse dovuta al consumo di prodotti lattiero-caseari fermentati. Egli credeva che se consumato, il bacillo che attiva il processo di fermentazione (Lactobacillus) influenza positivamente la microflora del colon, diminuendo le attività microbiche tossiche.

L'associazione storica dei probiotici con i prodotti lattiero-caseari fermentati, ancora oggi, nasce da queste prime osservazioni. Ricerche nel campo dei probiotici nel corso degli ultimi decenni, tuttavia, si sono estese ben oltre; da batteri isolati da prodotti lattiero-caseari fermentati si è passati a quelli di origine intestinale. I batteri probiotici più comunemente studiati sono dei generi Lactobacillus e Bifidobacterium. Saccharomyces boulardii, (McFarland et al., 1994), Escherichia coli (Kruis et al., 1997) e ceppi di Enterococcus sono utilizzati come probiotici in formati non alimentari. Molti ceppi probiotici sono stati identificati, studiati e commercializzati.

Prodotti contenenti probiotici sono comuni in Giappone e in Europa (Lee et al., 1999; Sanders e Huis in't Veld, 1999). Negli Stati Uniti, i probiotici stanno solamente negli ultimi anni ricevendo attenzione da parte dell'industria alimentare come ingredienti salutari per una categoria di consumatori sempre più attenta alla salute. Il passaggio, nel 1994, del Dietary Supplement Health Act e l'istruzione hanno rinvigorito la vendita di prodotti probiotici come integratori alimentari.

Funzionalità.

Centinaia di specie microbiche vivono in associazione con gli esseri umani, sulla pelle e nei tratti orale, intestinale e vaginale. È stato stimato che le popolazioni batteriche possono raggiungere i 100.000.000.000.000 di cellule in tutti i siti del corpo umano (Tannock, 1994), un numero ancor più sorprendente se considerato che questo valore è di 10 volte superiore rispetto al numero di cellule umane associate al nostro organismo.

Studi con “animali germ-free” (gnotobiotici) dimostrano che la colonizzazione microbica non è necessaria per la sopravvivenza. Infatti, questa può avere effetti negativi a causa del potenziale tossico, genotossico, mutagenico o cancerogeno dei metaboliti microbici (Hill et al., 1971). Animali germ-free, però, sono più suscettibili alle infezioni rispetto alle controparti convenzionali (Hentges, 1992). L' aumento della suscettibilità alle infezioni è attribuito, almeno in parte, alla scarsa funzione immunitaria e all'assenza di “resistenza alla colonizzazione” (competizione tra la normale microflora e i microrganismi invasori, Vollaard e Clasener, 1994) .

Le differenze tra animali convenzionali e germ-free forniscono una base per la convinzione che la colonizzazione microbica abbia importanti implicazioni per la salute dell’organismo. Il tratto intestinale è un ecosistema microbico piuttosto stabile negli adulti (Tannock, 1990); perturbazioni acute derivanti da uso di antibiotici, da malattie o da alcuni cambiamenti nella dieta alimentare sembrano essere auto-correttive (Tannock , 1983). Batteri probiotici, consumati anche in quantità elevate, non diventano colonizzatori permanenti e sono raramente rilevabili, nei campioni di feci o nell’intestino, dopo un paio di settimane dall'ingestione. Pertanto, è necessario considerare che gli effetti probiotici possano essere mediati da associazioni e meccanismi meno intimi e più transitori della microflora nativa.

Utilizzo.

Sono numerosi gli sforzi fatti per comprendere il ruolo che i batteri probiotici possono svolgere per la salute umana; la ricerca che caratterizza gli effetti sulla salute dei batteri probiotici non è sufficiente, anche se centinaia di pubblicazioni affrontano l'argomento. I meccanismi d’azione non sono completamente stabiliti; risultati e molti punti chiave sono ancora da chiarire e da comprendere. Tuttavia, l'emergere di nuovi rischi per la salute pubblica, anche in paesi industrializzati, suggerisce i modi con cui i batteri probiotici possano svolgere un ruolo importante nel mantenimento della salute umana.

L'evidenza epidemiologica e la ricerca suggerisce che l'immunità della mucosa intestinale diminuisce con l'età, lasciando gli anziani particolarmente suscettibili alle malattie infettive. Questa situazione continuerà a peggiorare con l'invecchiamento della popolazione. Inoltre, alcune infezioni, una volta pensate come benigne e facilmente curabili con antibiotici, sono ormai riconosciute come gravi minacce per la salute. Per esempio, una malattia diarroica associata alla terapia antibiotica è causata da un patogeno opportunista, il Clostridium difficile, portato asintomaticamente da molti. Questa infezione è generalmente trattata con successo con un secondo antibiotico. Alcune infezioni, tuttavia, persistono nonostante la terapia antibiotica. L'associazione di questa malattia con deplezione della normale microflora intestinale, durante la terapia antibiotica, suggerisce l' importanza di trovare approcci alternativi al trattamento. Il Campylobacter jejuni, ritenuto essere la principale causa di gastroenterite batterica (Altekruse et al., 1999), può causare la sindrome di Guillain-Barré (che porta alla paralisi neuromuscolare acuta) nel 0,1 % dei casi di infezione. Altri agenti patogeni di origine alimentare potenzialmente pericolose per la vita, per esempio, sono il ceppo dell’Escherichia coli che causa la SEU (sindrome emolitico-uremica) nel 2-7% di tutte le infezioni (Buchanan e Doyle, 1997). La resistenza multipla agli antibiotici è una minaccia continua e una battaglia senza frontiere contro le infezioni una volta trattabili; sono emersi enterococchi resistenti alla vancomicina e Staphylococcus aureus resistenti alla meticillina che causano gravi preoccupazioni, soprattutto in ambienti ospedalieri. Nei paesi non industrializzati, le infezioni da rotavirus mettono in pericolo la vita di centinaia di migliaia di bambini ogni anno (Parashar et al., 1998). Per queste ragioni, è importantissimo fare sempre nuove ricerche e apprendere i meccanismi con i cui i probiotici possono essere utili per prevenire e trattare questo tipo di patologie.

Effetti sulla salute umana.

La ricerca suggerisce che i batteri probiotici possono mediare una varietà di effetti sulla salute attraverso numerosi meccanismi. Alcuni studi, controllati con placebo, randomizzati in cieco e condotti con un numero significativo di soggetti umani, hanno dato sufficienti risultati positivi (Aso e Akazan, 1992; Belloma et al., 1980; Gade e Thorn, 1989; McFarland et al., 1994; Saavedra et al., 1994) per giustificare ulteriori indagini dell'ipotesi sulla loro utilità per il mantenimento della salute umana. Effetti anti-cancro e di modulazione immunitaria sono molto incoraggianti, ma hanno bisogno di giustificazioni più approfondite negli esseri umani. La modulazione della microflora intestinale e l'influenza sull’immunità mucosale sono meccanismi della funzione probiotica con potenziale di influenzare ampiamente la fisiologia umana. I probiotici hanno migliorato gli effetti tossici acuti del metabolismo della flora intestinale nei sistemi clinici, come la proliferazione batterica nell’intestino tenue e malattie del fegato (Simenhoff et al., 1996) (Nanji et al., 1994; Leggi et al., 1966). Una breve valutazione degli effetti probiotici è riportata di seguito:

  • Cancro. La ricerca ha dimostrato che l’alimentazione può aumentare o diminuire l'incidenza del cancro (Williams e Wynder, 1996). La prova che i batteri probiotici possono essere un costituente alimentare che riduce il rischio di cancro è dimostrato da diversi studi e test clinici (Hirayama e Rafter, 1999; Mital e Garg, 1995; Rafter, 1995).
  • Tratto intestinale. I disturbi gastrointestinali possono passare da fastidiosi a pericolosi per la vita. Le malattie diarroiche sono causate da problematiche microbiologiche, immunologiche e fisiologiche, alcune delle quali connesse alla deplezione della normale flora batterica. La funzione sregolata del sistema immunitario, legata all’indebolimento della normale microflora o all’infezione da parte di batteri esterni, può portare a immunopatogenesi nella malattia infiammatoria cronica dell'intestino (Fusione e Croitoru, 1998) , refrattaria ai trattamento convenzionali. I Batteri probiotici hanno dimostrato di migliorare l’esito clinico in molte patologie intestinali (Elmer et al., 1996; Salminen et al., 1998a).
  • Sistema immunitario. L'esposizione agli antigeni estranei provoca una complessa cascata di risposte da parte del corpo umano, tra cui l’attivazione di reazioni di protezione contro gli agenti patogeni e reprimere l’attività contro gli antigeni alimentari e la colonizzazione della microflora. Un’attività immunologica non-equilibrata può portare a gravi problemi di salute; la sofferenza causata da reazioni allergiche e infiammatorie è una testimonianza di questo. La funzionalità immunitaria può essere compromessa nei pazienti anziani, in quelli immunosoppressi da farmaci e che soffrono di alcune malattie. Il ruolo degli alimenti funzionali, diretta per la maggior parte verso il mantenimento di una popolazione sana con funzione immunitaria adeguata, non è chiaro. Sappiamo però che l’azione  della flora batterica sul sistema immunitario è molto importante e che una microflora in condizioni ideali è sinonimo di benessere fisiologico e di fisico in ottime condizioni.

Bibliografia.

  1. Adachi, S. 1992. Lactic acid bacteria and the control of tumours. In “The Lactic Acid Bacteria in Health and Disease,” Vol. 1, ed. B.J.B. Wood, p. 233–261, Elsevier Applied Science, London.
  2. Adams, M. R. and Marteau, P. 1995. On the safety of lactic acid bacteria from food. Intl. J. Food Microbiol. 27: 263–264.
  3. Aguirre, M. and Collins, M.D. 1993. Lactic acid bacteria and human clinical infection. J. Appl. Bacteriol. 75: 95–107.
  4. Aiba, Y., Suzuki, N., Kabir, A.M.A., Takagi, A., and Koga, Y. 1998. Lactic acid-mediated suppression of Helicobacter pylori by the oral administration of Lactobacillus salivarius as a probiotic in a gnotobiotic murine model. Amer. J. Gastroenterol. 93: 2097–2101.
  5. Altekruse, S.F., Stern, N.J., Fields, P.I., and Swerdlow, D.L. 1999. Campylobacter jejuni–An emerging foodborne pathogen. Emerging Infect. Dis. 5: 28–35.
  6. Anderson, J.W. and Gilliland, S.E. 1999. Effect of fermented milk (yogurt) containing Lactobacillus acidophilus L1 on serum cholesterol in hypercholesterolemic humans. J. Amer. Coll. Nutr. 18: 43–50.
  7. Aso, Y. and Akazan, H. 1992. Prophylactic effect of a Lactobacillus casei preparation on the recurrence of superficial bladder cancer. Urol. Intl. 49: 125–129.
  8. Baricault, L., Denariaz, G., Houri, J.-J, Bouley, C., Sapin, C., and Trugnan, G. 1995. Use of HT-29, a cultured human colon cancer cell line, to study the effect of fermented milks on colon cancer cell growth and differentiation. Carcinogenesis 16: 245–252.
  9. Bellomo, G., Mangiale, A., Nicastro, L., and Frigerio, G. 1980. A controlled double-blinded study of SF68 strain as a new biological preparation for the treatment of diarhhea in pediatrics. Curr. Therapeutic Res. 28: 927-936.
  10. Bengmark, S. 1998. Ecological control of the gastrointestinal tract. The role of probiotic flora. Gut 42: 2–7.
  11. Bengmark, S. and Gianotti, L. 1996. Nutritional support to prevent and treat multiple organ failure. World J. Surg. 20: 474–481.
  12. Bibel, D.J. 1988. Elie Metchnikoff’s bacillus of long life. ASM News 54: 661–665.
  13. Bruce, A.W. and Reid, G. 1988. Intravaginal instillation of lactobacilli for prevention of recurrent urinary tract infections. Can. J. Microbiol. 34: 339–343.
  14. Buchanan, R.L. and Doyle, M.P. 1997. Foodborne disease significance of Escherichia coli O157:H7 and other enterohemorrhagic E. coli. A Scientific Status Summary by the Institute of Food Technologists Expert Panel on Food Safety and Nutrition, Chicago, Ill., Food Technol. 51(10): 69–76.
  15. Cano, R. and Willoughby, V. 1999. Sequencing the genome of Lactobacillus acidophilus. J. Dairy Sci. 82: 6, abstract #D101.
  16. DeSimone, C., Vesely, R., Bianchi-Salvidori, B., and Jirillow. E. 1993. The role of probiotics in modulation of the immune system in man and in animals. Intl. J. Immunotherapy IX: 23–28.
  17. DeSmet, I., Van Hoorde, L., De Saeyer, N., Van de Woestyne, M., and Verstraete, W. 1994. In vitro study of bile salt hydrolase (BSH) activity of BSH isogenic Lactobacillus plantarum 80 strains and estimation of cholesterol lowering through enhanced BSH activity. Microbial Ecol. Health Dis. 7: 315–329.
  18. Dias, R.S., Bambirra, E.A., Silva, M.E., and Nicoli, J.R. 1995. Protective effect of Saccharomyces boulardii against the cholera toxin in rats. J. Med. Biolog. Res. 28: 323-325.
  19. Dong, M.-Y., Chang, T.-W., and Gorbach, S.L. 1987. Effects of feeding lactobacillus GG on lethal irradiation in mice. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 7: 1–7.