I risultati inattesi causano che gli scienziati ripensino ai probiotici

Il consumo di probiotici commerciali può avere conseguenze negative in alcuni casi.

Fonte: CLIPAREA l Supporti personalizzati / Shutterstock

Negli ultimi mesi, sono emerse prove sorprendenti che probiotici disponibili in commercio contenenti “batteri buoni per il tuo microbioma intestinale” potrebbero non essere la panacea che molti di noi hanno imparato a credere.

Uno studio del giugno 2018, “Brain Fogginess, Gas and Bloating: un legame tra SIBO, probiotici e acidosi metabolica”, ha riportato che in alcune persone (per ragioni che non sono state completamente comprese) l’uso probiotico ha determinato una maggiore prevalenza di “piccoli batteri intestinali” eccessiva crescita “(SIBO) e” acidosi D-lattica “, che era correlata a gonfiore addominale estremo e intorpidimento del cervello. (Per ulteriori informazioni, “In una nebbia nel cervello i probiotici potrebbero essere colpevoli”).

• Terapia dell’esposizione laureata in realtà virtuale per l’ansia
• Che cos’è un matrimonio di salvataggio?
• Violenza ambientale come suicidalità collettiva
• Esplorando e espandendo creativamente i nostri orizzonti uditivi
• La tua squadra è sicura?

Ora, un nuovo studio su animali pubblicato online il 31 agosto riferisce che i topi che hanno consumato un probiotico commerciale destinato al consumo umano hanno avuto infezioni più gravi legate al parassita intestinale Cryptosporidium parvum . Questo articolo, “Il prodotto probiotico migliora la suscettibilità dei topi alla criptosporidiosi”, è stato pubblicato sulla rivista Applied and Environmental Microbiology .

La criptosporidiosi è stata collegata a circa 48.000 morti nel mondo nel 2016 e ha causato la perdita di oltre 4,2 milioni di anni di vita regolabili per disabilità, secondo uno studio di meta-analisi finanziato dalla Bill & Melinda Gates Foundation e pubblicato su The Lancet: Global Health . Attualmente non ci sono farmaci o vaccini specifici che trattano o prevengono efficacemente la criptosporidiosi. Gli autori di questa analisi concludono: “Gli interventi progettati per prevenire e curare efficacemente l’infezione nei bambini di età inferiore ai cinque anni avranno enormi effetti sulla salute pubblica e sullo sviluppo sociale”.

• Consapevolezza e comprensione del suicidio
• Prendendo il controllo con saggezza: puoi essere autorevole e umile?
• Dawn Raffel: Altruismo e interesse personale
• Perché l’affluenza è la vera causa della vera epidemia di autismo
• Perché l’autore Op-Ed resta nella Casa Bianca

Micrografia che mostra criptosporidiosi. I criptosporidium sono piccoli corpi rotondi in vacuoli apicali sulla superficie dell’epitelio.

Fonte: Wikipedia / Creative Commons

Ciò che rende particolarmente degno di nota l’ultimo studio sulla potenziale reazione negativa dell’uso probiotico è che quando Bruno Oliveira e Giovanni Widmer della Tufts University hanno progettato il loro studio, si aspettavano che l’influenza dei probiotici e dei cosiddetti “batteri buoni” sulla microflora avrebbe reso intestinali di topo più resistente alle infezioni. Ma si è verificato il risultato opposto. In media, Oliveira e Widmer hanno inaspettatamente scoperto che i topi esposti a Cryptosporidium e i probiotici hanno sviluppato infezioni intestinali più gravi . Il rovescio della medaglia, un gruppo di controllo di topi esposti allo stesso parassita intestinale che non ha consumato probiotici ha avuto infezioni meno gravi .

Per questo esperimento, il microbiota intestinale nativo dei topi è stato impoverito somministrando per via orale un antibiotico. Umani e topi sono entrambi più vulnerabili alle infezioni intestinali dopo un giro di antibiotici. Proprio come i medici spesso raccomandano ai probiotici di riavviare i “batteri buoni” nell’intestino dopo aver assunto gli antibiotici, ai topi che avevano ricevuto antibiotici è stato somministrato un probiotico progettato per il consumo umano diluito nella loro acqua potabile.

Nonostante un risultato che contraddice la loro ipotesi di ricerca originaria, i risultati di questo studio forniscono la prima prova del fatto che potrebbe essere possibile sviluppare dei probiotici più finemente sintonizzati che potrebbero mitigare la criptosporidiosi. Prima di questa ricerca, non era noto se la crescita di Cryptosporidium nell’intestino potesse essere influenzata dai probiotici nella dieta.

“L’obiettivo è ora di trovare un collegamento meccanicistico tra microflora e proliferazione di Cryptosporidium , e alla fine progettare un semplice integratore nutrizionale che aiuta il corpo a combattere l’infezione”, l’autore senior Giovanni Widmer, professore di malattie infettive e salute globale a Cummings La School of Veterinary Medicine della Tufts University, ha dichiarato in una nota. “L’identificazione di meccanismi specifici che alterano la virulenza del patogeno in risposta alla dieta può consentire lo sviluppo di semplici pre- o probiotici in grado di modificare la composizione del microbiota per ridurre la gravità della criptosporidiosi”.

Oliveira e Widmer riassumono l’importanza delle loro scoperte, “I risultati mostrano che il Cryptosporidium parvum risponde ai cambiamenti nel microambiente intestinale indotti da un supplemento nutrizionale. Questo risultato spiana la strada alla ricerca per identificare gli interventi nutrizionali volti a limitare l’impatto della criptosporidiosi “.

Oltre i probiotici: l’ingegneria genetica potrebbe portare al microbioma sintetico

Ci sono oltre un migliaio di diversi ceppi di batteri che si trovano comunemente nell’intestino umano. Gli scienziati stanno solo iniziando a capire in che modo diverse colonie di microbioma intestinale comunicano tra loro. Detto questo, la ricerca pioneristica di un consorzio di Harvard che include scienziati del Wyss Institute della Harvard University, della Harvard Medical School e della Brigham and Women’s Hospital stanno lavorando per creare un “microbioma sintetico”.

In un modello murino, questo sistema di trasmissione del segnale genetico ha mostrato la capacità di inviare e ricevere segnali sulla densità complessiva della colonia batterica dell’intestino e di regolare l’espressione di geni specifici all’interno delle colonie di microbiomi. Questi risultati potenzialmente innovativi sono stati pubblicati il ​​20 agosto in un documento, “Il quorum sensing può essere riproposto per promuovere il trasferimento di informazioni tra i batteri nell’intestino dei mammiferi”.

Gli autori riassumono il principale punto d’appoggio di questa ricerca nello studio astratto: “Il microbioma intestinale è strettamente coinvolto nello stabilire e mantenere la salute dell’ospite. L’ingegneria dei microbi intestinali mira ad aggiungere nuove funzioni ed espandere l’ambito del controllo sul microbioma intestinale. Per creare sistemi in grado di eseguire compiti sempre più complessi nell’intestino, è necessario sfruttare la capacità dei batteri di comunicare nell’ambiente dell’intestino. Questo studio fornisce una base per un’ulteriore comprensione delle interazioni interbatteriche in un ambiente altrimenti difficile da studiare. ”

“In definitiva, miriamo a creare un microbioma sintetico con specie di batteri completamente o per lo più ingegnerizzate nel nostro intestino, ognuna delle quali ha una funzione specializzata (ad esempio, rilevare e curare le malattie, creare molecole benefiche, migliorare la digestione, ecc.) Ma anche comunicare con gli altri per assicurarsi che siano tutti bilanciati per la salute umana ottimale “, ha detto l’autore corrispondente Pamela Silver in una nota. Silver è un membro fondatore del Dipartimento di Biologia dei Sistemi presso la Harvard Medical School e Principal Investigator presso il Silver Lab.

In chiusura, il direttore fondatore del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Università di Harvard, Donald Ingber, ha posto il lavoro del suo team e l’importanza fondamentale della ricerca avanzata sui batteri intestinali nel contesto, “Il microbioma è la prossima frontiera della medicina e del benessere . Sviluppare nuove tecnologie per ingegnerizzare i microbi intestinali e apprezzare al contempo che funzionano come parte di una comunità complessa, come è stato fatto qui, rappresenta un importante passo avanti in questa direzione. ”

Riferimenti

Bruno CM Oliveira e Giovanni Widmer. “Il prodotto probiotico migliora la suscettibilità dei topi alla criptosporidiosi”. Microbiologia applicata e ambientale (Prima pubblicazione online: 31 agosto 2018) DOI: 10.1128 / AEM.01408-18

Suhyun Kim, S. Jordan Kerns, Marika Ziesack, Lynn Bry, Georg K. Gerber, Jeffrey C. Way, Pamela A. Silver. “Il quorum sensing può essere riproposto per promuovere il trasferimento di informazioni tra i batteri nell’intestino dei mammiferi.” ACS Synthetic Biology (Prima pubblicazione online: 20 agosto 2018) DOI: 10.1021 / acssynbio.8b00271

Satish SC Rao, Abdul Rehman, Siegfried Yu, Nicole Martinez de Andino. “Brain Fogginess, Gas and Bloating: un legame tra SIBO, probiotici e acidosi metabolica”. Gastroenterologia clinica e traslazionale (Pubblicata la prima volta: 19 giugno 2018) DOI: 10.1038 / s41424-018-0030-7