Fino ad alcuni decenni fa si pensava a microrganismi come batteri, funghi e virus, in un’ottica negativa, che li associava principalmente all’insorgenza di patologie infettive; oggi, invece, si sa che i microbi, specie quelli che popolano il nostro intestino, possono avere un ruolo chiave nella salute dell’intero organismo.

L’insieme di tutti i microrganismi – dai batteri, ai funghi, ai protozoi fino ai virus – che convivono con il nostro organismo senza danneggiarlo rappresenta il microbiota. Per microbioma s’intende invece l’insieme di tutti genomi, ossia i patrimoni genetici, dei microrganismi in un particolare ambiente o ecosistema. Come è stato decifrato il genoma per l’uomo, così oggi è possibile decifrare il microbioma, utilizzando una delle seguenti tecniche:

• quella più utilizzata prevede esclusivamente lo studio del microbioma dei batteri attraverso l’analisi di una parte di un gene altamente conservato in questa classe di microrganismi (il gene 16S rRNA), grazie alla quale è possibile risalire alle varie specie batteriche.
• L’altra è una tecnica più innovativa (chiamata shotgun) che dall’analisi del DNA consente di analizzare tutti i microrganismi – non solo i batteri – che vengono identificati in maniera più specifica fino al singolo ceppo.

In genere, quando si parla di microbiota si fa riferimento ad una specifica comunità di microrganismi che popola un determinato ambiente o ecosistema. Di conseguenza, in riferimento all’organismo umano, avremo un microbiota cutaneo, se consideriamo i microrganismi che vivono sulla nostra pelle, un microbiota orale, per indicare quelli localizzati nella saliva, nella lingua, sui denti, un microbiota  polmonare per quelli localizzati a livello polmonare, un microbiota vaginale per quelli localizzati a livello vaginale, e via dicendo.

Composizione del microbiota intestinale

La popolazione di microrganismi che abita il nostro intestino è detta microbiota intestinale, chiamata una volta “flora intestinale”; è la popolazione più vasta (rappresenta circa il 70% del totale): qui vivono oltre 400 specie differenti di microrganismi; si tratta pertanto di una popolazione estremamente ampia: il numero di cellule microbiche intestinali è infatti pari a 10 volte il numero di cellule umane di tutto l’organismo. Si stima che in totale i microbi intestinali siano addirittura 100 trilioni e che rappresentino 5000 specie differenti per un totale di peso di circa 2 kg. Viene allora da chiedersi se sono i microbi intestinali gli ospiti dell’ecosistema uomo o piuttosto il contrario.

Si ritiene sano un microbiota intestinale caratterizzato da una adeguata “biodiversità”, e cioè da diverse specie di microrganismi presenti in un buon numero di unità, con una prevalenza di microrganismi vantaggiosi per l’uomo, e in equilibrio tra loro e con l’intestino che li ospita.

I batteri sono i microrganismi dominanti; i principali generi batterici includono: Lactobacillus, Clostridium, Ruminococcus, Bacteroides, Prevotella, Bifidobacterium.

I phyla (tipi o divisioni) principali sono nell’ordine Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria. È stato osservato che il rapporto tra Firmicutes e Bacteroidetes gioca un ruolo molto importante nel mantenimento dello stato di salute, incluso lo sviluppo dell’obesità. Nel microbiota dei soggetti obesi, infatti, predominano i Bacteroidetes, con un conseguente rapporto tra Firmicutes e Bacteroidetes più alto rispetto agli individui normopeso.

Il microbiota intestinale è composto da batteri buoni (ad esempio Bifidobatteri e Lactobacilli) e da batteri cattivi (ad esempio Enterococcus faecalis,  Clostridium difficile, Escherichia Coli, Staphylococcus saprophyticus epidermidis e fecalis, Chlamydia trachomatis, ecc.). È fondamentale per la salute del nostro corpo che i microrganismi buoni (non patogeni) e cattivi (patogeni) vivano in equilibrio (condizione definita eubiosi). Se questo equilibrio viene alterato, si instaura uno stato di disordine (definito disbiosi) che è correlato non soltanto a malattie dell’apparato digerente, ma anche a diabete e obesità, dermatite, malattie cardiovascolari, neurologiche, psichiche ed oncologiche, solo per citarne alcune. La bassa diversità è un marker di disbiosi, oltre che di alcune condizioni in cui lo stato di salute è alterato.

Funzioni del microbiota intestinale

Il microbiota intestinale svolge numerose ed importanti funzioni per l’organismo umano:

• favorisce i processi digestivi e l’assorbimento, mantenendo sana ed efficace la mucosa intestinale ed eliminando le sostanze tossiche e tanti microrganismi dannosi;
• contribuisce a regolare la motilità intestinale o peristalsi: i batteri contenuti nel lume intestinale stimolano, infatti, le cellule nervose intestinali favorendo il naturale meccanismo di contrazione e rilassamento del colon durante la digestione;
• gioca un ruolo nella maturazione e nella continua educazione della risposta immunitaria dell’ospite; non a caso, il 70% delle cellule immunitarie si trova proprio nell’intestino. Il microbiota agisce come una vera e propria barriera contro gli agenti patogeni che vengono a contatto col nostro tratto digerente limitandone la crescita eccessiva. Inoltre, stimola e aggiorna costantemente la risposta immunitaria per far sì che tolleri la presenza dei suoi microrganismi, riconoscendoli come alleati;
• regola funzioni endocrine intestinali, segnalazioni neurologiche e densità ossea;
• contribuisce alla biosintesi di vitamine essenziali per la salute (dalla vitamina K all’acido folico ed altre del gruppo B, in primo luogo la vitamina B12) e neurotrasmettitori;
• metabolizza i sali biliari;
• fermenta i substrati alimentari indigeribili come la fibra;
• reagisce o si modifica in risposta all’assunzione di specifici farmaci;
• produce alcuni aminoacidi (arginina, glutammina e cisteina);
• consente l’assorbimento di oligominerali come ferro, calcio e magnesio;
• protegge l’apparato cardiocircolatorio.

Quel che è certo, è che un intestino con un microbiota in salute produce effetti benefici per l’intero organismo, e che l’alimentazione è uno dei fattori chiave, forse il principale, per il mantenimento di questo rapporto simbiotico e spesso sinergico: l’alimentazione è in grado di modificare profondamente la composizione del microbiota, influendo di conseguenza sullo stato di salute.

Il microbiota di ogni individuo è esclusivo e rappresenta, quindi, una vera e propria impronta biologica, capace di contraddistinguere un individuo da un altro; proprio per questo si chiama fingerprint batterico.

Fattori capaci di influenzare la composizione del microbiota intestinale

Ogni essere umano ha un proprio microbiota intestinale, la cui composizione varia in base a molti fattori, quali per esempio il patrimonio genetico, il luogo in cui si vive, il tipo di parto alla nascita (naturale o cesareo) e di allattamento ricevuto, la dieta, le abitudini e i comportamenti. Ecco perché ancora oggi non è possibile definire in che cosa consista un singolo microbiota “sano” che possa andare bene per tutti: una popolazione di microrganismi perfetta per un individuo potrebbe non essere adatta a un altro.

Studi sui fratelli gemelli hanno permesso di comprendere che, sebbene ci sia una componente ereditabile del microbiota intestinale, i maggiori determinanti della sua composizione sono i fattori ambientali, primo tra tutti la dieta, ma anche l’assunzione di farmaci, gli antibiotici in particolar modo, l’esposizione ad agenti antimicrobici e le caratteristiche antropometriche del soggetto.

Il modo in cui nasciamo, ad esempio, è temporalmente il primo fattore esogeno che influenza la composizione del microbiota intestinale. Diversi studi hanno mostrato come il microbiota intestinale di bambini nati con parto naturale sia significativamente diverso da quelli nati con taglio cesareo, i primi, infatti, acquisiscono una composizione simile al microbiota vaginale e intestinale della mamma, con una conseguente maggiore varietà di specie.

Uno studio danese ha valutato la possibilità che il parto cesareo influisca, oltre che sullo sviluppo immunitario, persino sulle performance cognitive nell’adolescenza e nell’età adulta, individuando un possibile, ma limitato, effetto negativo.

Le abitudini dietetiche influenzano fortemente la selezione del microbiota intestinale sia nel breve che nel lungo termine. Abitudini dietetiche di lunga data sono infatti forti determinanti della composizione del microbiota intestinale. Il contesto geografico e socioculturale in cui si vive, o il modello di dieta onnivora, vegetariana o vegana incidono quindi in maniera molto importante. Chi ha una dieta a base prevalentemente vegetale consuma più fibra, di conseguenza avrà una particolare abbondanza di specie di microrganismi che la metabolizzano, popolazione che sarà meno rappresentata in chi adotta una dieta di tipo più occidentale, ricca di grassi saturi e proteine.

In generale, il microbiota intestinale si evolve nell’individuo parallelamente al suo stile alimentare, ma è anche capace di adattarsi, ed in maniera molto rapida, a nuove condizioni ambientali compresa la dieta. Inoltre, ci sono delle forti evidenze che anche l’attività fisica abbia un ruolo chiave nella modulazione del microbiota intestinale, aumentando la diversità delle specie microbiche che esercitano un effetto positivo sulla salute.

Infine, il microbiota intestinale è influenzato dall’età. Nelle prime fasi di vita il microbiota è costituito da pochi microrganismi, essenzialmente quelli ereditati dalla mamma con il parto. Il tipo di parto (naturale o cesareo) influenza la sua composizione, come accennato.

Dopo la nascita il microbiota cambia, diventando più sensibile ad agenti esterni, come l’alimentazione ed i farmaci, e diventando arricchito, soprattutto dei Bifidobatteri, in grado di digerire il latte, di sintetizzare vitamine importanti come il folato e di stimolare il sistema immunitario ancora immaturo, senza però attivare uno stato di infiammazione rilevante. Questi microrganismi danno inizio alla colonizzazione dell’intestino, aumentando di numero poi con l’allattamento e con lo svezzamento. Il microbioma intestinale del bambino inizia così a svilupparsi, fino a quando intorno ai 2-3 anni, inizia a subire delle trasformazioni che lo portano ad assomigliare sempre più a quello di un adulto, caratterizzato da una struttura molto complessa, composta da un numero elevato di microrganismi che coesistono in equilibrio tra di loro.

Negli anziani il numero e l’abbondanza dei microrganismi contenuti nell’intestino diminuisce, minacciando la preziosa condizione di “eubiosi”. Questa riduzione è spesso associata a cambiamenti nell’alimentazione e nello stile di vita che sopraggiungono con l’avanzare dell’età: il calo di appetito, le difficoltà nella masticazione, l’assunzione di farmaci e la riduzione dell’attività fisica possono essere fattori associati a questi cambiamenti.

Altri fattori che influenzano il microbiota intestinale di un individuo sono il suo patrimonio genetico, il luogo in cui vive, l’alimentazione, lo stress, l’uso di farmaci (come, ad esempio, i farmaci a base di cortisone, gli inibitori di pompa protonica, gli antibiotici), la scarsa attività fisica, le infezioni, le allergie, il fumo e l’alcol.

‍Microbiota e intestino sano vs intestino malato

L’epitelio intestinale, ovvero la superficie che ricopre le “pareti” intestinali, in stretta simbiosi con il microbiota intestinale costituisce la “barriera intestinale”, una vera e propria “barriera” dinamica essenziale che filtra le sostanze che per noi sono nutritive e utili e scherma quelle nocive; l’integrità della barriera è essenziale per il nostro stato di salute e di benessere generale;  una barriera intestinale sana permette uno scambio funzionale, mentre una danneggiata o sofferente non è in grado di svolgere le sue funzioni vitali al meglio, con conseguenti processi di malassorbimento e con ripercussioni inevitabili sullo stato di salute.

Proprio perché svolge questa funzione fondamentale, l’evoluzione ha dotato l’intestino anche di un sistema nervoso autonomo, in grado di preservare e garantire la funzionalità nutritiva indipendentemente da tutto. Questa caratteristica di autonomia e autoregolazione nella gestione degli stimoli fa sì che l’intestino venga definito anche “il secondo cervello”.

Un’alimentazione sbilanciata, cibi mal tollerati dall’intestino, uno squilibrio del microbiota intestinale magari dovuto all’uso incongruo di antibiotici e di altri farmaci, sono tutti fattori che possono gravare sullo stato di salute dell’intestino, della flora batterica intestinale e sull’integrità della barriera intestinale, andando a compromettere nel lungo periodo il benessere generale.

Per mantenere un microbiota intestinale sano è importante allora rispettare delle buone abitudini alimentari (dieta varia e bilanciata) e seguire uno stile di vita sano (fare attività fisica, avere una buona qualità del sonno).

Una dieta ricca di frutta, verdura, fibre e cereali (frumento, riso, mais, avena, farro), ed un consumo moderato di alimenti di origine animale (pesce, carne bianca, latticini, uova) è associata ad un microbiota intestinale con una maggiore biodiversità e, al tempo stesso, fornisce le sostanze ideali per la proliferazione di batteri buoni, come ad esempio i Lactobacilli e i Bifidobatteri.

Al contrario, il consumo ricorrente di cibi pronti (contenenti coloranti e conservanti), di bevande zuccherate, di dolci realizzati con zucchero raffinato o di spuntini confezionati (dolci o salati) promuove la disbiosi.

Asse intestino-cervello

Il cervello ed il sistema nervoso intestinale sono reciprocamente collegati tramite una fitta e complessa rete di comunicazione che consente l’invio di segnali elettrici dall’intestino al cervello e viceversa. Oltre a questa connessione diretta, cervello ed intestino comunicano tramite il torrente circolatorio, attraverso il rilascio di ormoni e di molecole prodotte dal microbiota intestinale (come, ad esempio, acidi grassi a catena corta, neurotrasmettitori, vitamine). Attraverso questi collegamenti, il cervello controlla le funzioni dell’intestino e, a sua volta, l’intestino può alterare le funzioni del cervello.

Quando i batteri buoni del microbiota intestinale non sono più in grado di controllare i batteri cattivi si sviluppa la disbiosi: la barriera intestinale diventa permeabile e non riesce più a bloccare i batteri nocivi e le sostanze tossiche e dannose, che, quindi, entrano nel torrente circolatorio, si diffondono nell’organismo e possono raggiungere il cervello, alterandone significativamente le sue funzioni.

Un malfunzionamento nella comunicazione tra l’intestino ed il cervello contribuisce ad una vasta gamma di malattie neurologiche, tra cui l’epilessia, l’ictus, il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, e può peggiorare le disfunzioni neurologiche conseguenti al trauma cranico.

L’intestino parla lo stesso linguaggio del cervello ed  ha un sistema nervoso proprio e, per questo motivo, riesce a prendere decisioni autonomamente. La comunicazione fra i due organi avviene attraverso il nervo vago sulla base di neurotrasmettitori comuni, come la serotonina: la serotonina svolge un ruolo fondamentale per la regolazione dell’umore e viene prodotta per il 95% dalle cellule distribuite lungo la mucosa intestinale. All’interno dell’intestino essa è in grado di mediare funzioni come la peristalsi, la secrezione, così come la sensazione della nausea. Ecco allora che, attraverso il nervo vago, questi segnali vengono veicolati dalla serotonina al cervello che li associa, ad esempio, al senso di sazietà.

Tuttavia, non bisogna dimenticare che la relazione tra intestino e cervello è a doppio senso. Se è vero che lo stato di salute dell’intestino si riflette sul cervello, è vero anche il contrario: periodi particolarmente stressanti o la nostra (in)capacità di affrontare ansie, paure, decisioni, possono incidere sul normale funzionamento dell’intestino con alterazioni della peristalsi (e conseguenti episodi ad esempio di stipsi o di colite) e della produzione di acidi, di enzimi, di ormoni. Allo stesso modo dieta e disordini intestinali possono avere ricadute sull’umore (ecco cosa significa somatizzare lo stress!).

E’ molto importante prestare attenzione alle reazioni del nostro intestino ad alcuni alimenti e bevande per capire cosa può irritarlo maggiormente per moderarne o evitarne l’assunzione. Ci sono cibi poi che per loro stessa natura (ad esempio per un alto livello di acidità) tendono a sovraccaricare il nostro apparato gastrointestinale costringendolo a un superlavoro che aumenta il rischio di irritazione, come ad esempio i cibi fritti o particolarmente grassi o ancora bevande gasate e zuccherate. Un’alimentazione leggera e con il giusto apporto di fibre permette di mantenere il giusto equilibrio della flora intestinale, senza però rinunciare al gusto.

Microbiota intestinale e risposta alle terapie oncologiche

Molti dati suggeriscono un ruolo fondamentale del microbiota nello sviluppo della malattia, nella protezione dal tumore, nella risposta alle terapie e nel controllo degli effetti collaterali dei trattamenti anti-cancro. Sembra, inoltre, che specifici profili di geni del microbiota intestinale siano associati allo sviluppo di specifici effetti collaterali causati dalle terapie oncologiche. Il 20% di tutti i tumori è associato alla disbiosi.

È stato anche dimostrato in studi in animali di laboratorio e in sperimentazioni cliniche che il microbiota è fondamentale nel determinare la risposta all’immunoterapia. I Bacteroidetes, per esempio, sono biomarcatori di risposta in pazienti con melanoma: la loro presenza è associata a una possibile riduzione dei tassi di risposta; di contro Faecalibacterium, Bifidobacterium e Ruminococcaceae possono migliorare la risposta agli inibitori dei checkpoint immunitari, un tipo di immunoterapia.

Un nuovo studio condotto su modelli murini ha rivelato che specifiche cellule immunitarie (cellule dendritiche) trasportano i batteri intestinali verso i siti del corpo (linfonodi) nei quali i microbi sono in grado di potenziare l’attività antitumorale dell’immunoterapia. Questo vuol dire che il microbiota intestinale può diventare un importante alleato nel campo della prevenzione e terapia oncologica: manipolando la sua composizione si potrebbe migliorare il risultato di trattamenti oncologici, personalizzandoli per ogni paziente.

Ruolo della dieta nella modulazione del microbiota intestinale

Si è accennato più volte all’importanza della dieta. L’interazione tra la dieta e il microbiota intestinale è reciproca. Da un lato il microbiota digerisce i nutrienti introdotti attraverso il cibo, dall’altro ciò che mangiamo può avere un forte impatto sulla composizione del microbiota intestinale.

Gli studi, sia su modelli animali che sull’uomo, hanno dimostrato che qualsiasi cambiamento nella dieta può indurre una modifica nella composizione del microbiota intestinale.

In soggetti sani una dieta bilanciata può assicurare la formazione di un buon microbiota, in cui tutte le specie di microrganismi vivono in un sistema in equilibro.

Invece, una dieta ricca in grassi saturi, con un elevato consumo di carne rossa e carboidrati raffinati, povera di pesce e alimenti di origine vegetale, può modificare profondamente la struttura e le funzioni del microbiota intestinale, causando disbiosi. Questo fenomeno innesca meccanismi pro-infiammatori, che possono avere un effetto diretto sul sistema immunitario. La disbiosi sembra essere una caratteristica comune di numerose condizioni patologiche, tra cui obesità, malattie cardiovascolari e cancro.

Al contrario, la dieta mediterranea, caratterizzata da un discreto quantitativo di fibra e composti bioattivi, è tra i modelli dietetici che più favorisce la salute del microbiota intestinale. I soggetti che adottano un modello di dieta mediterranea sembrano avere una maggiore produzione di acidi grassi a corta catena ed un maggior grado di diversità tra le popolazioni microbiche, rispetto a coloro che adottano una dieta più di tipo occidentale (“western-diet”). Per questo, la composizione del microbiota di chi segue una dieta mediterranea sembra essere più favorevole alla prevenzione di patologie cardio-metaboliche e alcune tipologie di cancro.

In conclusione, seguendo un modello di dieta mediterranea, mantenendo cioè alto l’apporto di fibra attraverso il consumo di legumi, verdura, cereali integrali, frutta fresca e frutta secca, e adottando uno stile di vita salutare e attivo si assicura un microbiota sano.

Possono far parte dell’alimentazione anche i cibi fermentati; il loro consumo però dovrebbe essere costante per riscontrare dei benefici.

Infine, la dieta non deve mai essere monotona ma sempre varia; è stato osservato che diete monotone portano ad una riduzione della biodiversità del microbiota intestinale.

Fibra e microbiota intestinale

L’organismo umano non possiede gli enzimi per scomporre la fibra che viene introdotta attraverso l’alimentazione. Durante il suo passaggio nel tubo digerente la fibra non è soggetta né alla digestione né all’assorbimento, pertanto, raggiunge intatta l’ultimo tratto dell’apparato digerente, il colon. Ed è lì che entra in gioco il microbiota intestinale: i microrganismi se ne nutrono e la digeriscono per noi, producendo dei composti benefici per le cellule del colon e per l’intero organismo: gli acidi grassi a corta catena (butirrato, proprionato e acetato). La fibra, proprio per il suo ruolo di nutrimento per il microbiota intestinale, viene anche definita “sostanza prebiotica”.

L’azione degli acidi grassi a corta catena è al centro degli effetti metabolici del microbiota intestinale sull’organismo. Questi composti, oltre a svolgere azioni positive sia sulle cellule intestinali sia per l’intero organismo, determinano una riduzione del pH intestinale, condizione che produce un effetto selettivo nei confronti della popolazione microbica, prevenendo la crescita di microrganismi potenzialmente patogeni, come ad esempio l’Escherichia Coli. Inoltre, gli acidi grassi a corta catena hanno dimostrato di avere un ruolo nella riduzione delle citochine pro-infiammatorie, esercitando effetti immunomodulatori.

Anche alcune tipologie di fibra solubile come i FOS, frutto-oligosaccaridi, i GOS, galatto-oligosaccaridi, e l’inulina, hanno un ruolo nel modulare il microbiota intestinale. FOS, GOS e inulina sembrano infatti promuovere la crescita di batteri positivi, come alcune specie di Bifidobatteri e di Lattobacilli.

Dolcificanti artificiali e microbiota intestinale

Quando sono comparse sul mercato le prime bevande zero zuccheri, con dolcificanti artificiali, si pensava potessero essere uno strumento utile alla lotta dell’obesità indotta, tra le altre cose, dal consumo esagerato di bevande zuccherate. Tant’è che le bevande zero zuccheri sono tuttora molto in voga tra i consumatori. Sebbene le sostanze utilizzate per dolcificare tali bevande siano ritenute generalmente sicure dalle agenzie regolatorie, diversi studi su modello animale, hanno dimostrato che il consumo di dolcificanti di sintesi produce uno squilibrio tra le popolazioni microbiche del microbiota intestinale, determinando un aumento nella produzione di molecole pro-infiammatorie.

Cibi fermentati e microbiota intestinale

I cibi fermentati sono alimenti o bevande prodotti attraverso una crescita microbica controllata che, attraverso un’azione enzimatica, modifica la matrice alimentare di partenza, per ottenere un alimento diverso in termini di forma, consistenza e sapore. Il cibo fermentato più famoso è senz’altro lo yogurt in cui i batteri utilizzati Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii spp. Bulgaricus, grazie al loro lavoro sinergico, trasformano il lattosio, lo zucchero del latte, in acido lattico.

È importante sottolineare che gli alimenti fermentati non sempre sono sinonimo di alimento probiotico; per guadagnarsi questo titolo, i microrganismi al loro interno devono rimanere vivi fino all’intestino ed essere in quantità tali da poter conferire un beneficio alla salute dell’uomo. Nel comune yogurt, i microrganismi in genere non sopravvivono all’ambiente acido dello stomaco; solo gli yogurt a cui vengono aggiunti batteri in grado di raggiungere l’intestino intatti e di esercitare i loro effetti benefici sono definibili cibi probiotici.

Negli ultimi anni alcuni cibi fermentati hanno guadagnato una grande popolarità, per via dei loro effetti benefici proposti. Ne sono un esempio il kefir, il tè kombucha, i crauti, il tempeh, il natto, il miso, il kimchi, il pane prodotto con lievito madre. Sembra infatti che una dieta ricca di cibi fermentati, consumati regolarmente, possa aumentare la diversità del microbiota intestinale e ridurre l’infiammazione. Questi effetti sembrerebbero essere mediati dalla formazione di composti bioattivi derivati dalla fermentazione ad opera del microbiota intestinale che agirebbe quindi come mediatore. Inoltre, i risultati di alcuni studi suggeriscono che il consumo di alimenti fermentati arricchisca l’intestino di batteri lattici. E’ bene  tuttavia prehe cisare cl’evidenza clinica di tali effetti è ancora piuttosto limitata e sebbene gli studi siano promettenti sono tuttora necessari maggiori approfondimenti.

Quando è utile ricorrere all’integrazione

Qualora poi l’alimentazione non bastasse, può essere utile ricorrere all’integrazione di simbiotici certificati (cioè prebiotici e probiotici insieme). E’ allora importante sapere che:

• Probiotico: termine riservato a quei microrganismi vivi che si dimostrano in grado, una volta ingeriti in adeguate quantità, di esercitare funzioni benefiche per l’organismo. Raggiungendo vivi l’intestino, i probiotici contrastano la proliferazione di batteri dannosi (antagonismo biologico), ottimizzano la funzionalità del colon e contribuiscono all’assimilazione di componenti alimentari indigeribili nella nostra dieta, oltre alla sintesi di sostanze indispensabili, come la vitamina K.

Le caratteristiche di un alimento o integratore probiotico sono: compatibilità con l’intestino, resistenza al pH gastrico, innocuità e salubrità.

• Alimenti/integratori con probiotici: alimenti che contengono, in numero sufficientemente elevato, microrganismi probiotici vivi e attivi, in grado di raggiungere l’intestino, moltiplicarsi ed esercitare un’azione di equilibrio sul microbiota intestinale mediante colonizzazione diretta. Si tratta quindi di alimenti in grado di promuovere e migliorare le funzioni di equilibrio fisiologico dell’organismo attraverso un insieme di effetti aggiuntivi rispetto alle normali attività nutrizionali. Probiotici sono presenti nei latticini, in modo particolare nei latti fermentati (yogurt e kefir); non mancano derivati vegetali come: miso; tempeh; tofu; kombucha; crauti; cetriolini acidi.
• Prebiotico: definizione riservata alle sostanze non digeribili di origine alimentare, come la fibra, che, assunte in quantità adeguata, favoriscono selettivamente la crescita e l’attività di uno o più batteri già presenti nel tratto intestinale o assunti insieme al prebiotico.
• Alimenti/integratori con prebiotici: alimenti che contengono, in quantità adeguata, molecole prebiotiche in grado di promuovere lo sviluppo di gruppi batterici utili all’uomo. Tra gli alimenti che apportano più prebiotici, il migliore è il tarassaco (155-243 mg/g), poi il topinambur (210 mg/g), l’aglio (191-193 mg/g), i porri (123-128 mg/g), le cipolle intere (79-106 mg/g), gli anelli di cipolle (58) e la crema di cipolle (51), i fagioli dall’occhio nero (50 mg/g), gli asparagi (50 mg/g) e i cereali da colazione Kellogg’s All Bran (50). Le porzioni che assicurano un apporto minimo di 5 grammi di prebiotici vanno da circa 20 grammi di tarassaco a circa 100 grammi di cereali Kellogg’s. In fondo alla classifica si trovano invece le carni, il latte e i derivati, i cereali come il grano, le uova e gli oli vegetali, che in alcuni casi non contengono neppure minime quantità di prebiotici, ma che comunque forniscono numerosi altri nutrienti preziosi.
• Simbiotico: alimento o integratore che contiene miscele di probiotici e prebiotici; l’idea, infatti, è proprio quella di sfruttare l’effetto sinergico al fine di migliorare la salute dell’intestino. Ad esempio cibi simbiotici includono: un frullato di banana a base di kefir o yogurt; yogurt ai mirtilli, ecc. Per rendere questi alimenti ancora migliori per l’intestino, si possono aggiungere ingredienti ricchi di fibre, come cereali integrali, noci, semi, verdure, frutta o legumi.

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Gli acidi grassi, componenti fondamentali dei lipidi, sono molecole costituite da una catena di atomi di carbonio, denominata catena alifatica, con un solo gruppo carbossilico (-COOH) ad una estremità. La catena alifatica che li costituisce è tendenzialmente lineare e solo in rari casi si presenta in forma ramificata o ciclica. La lunghezza di questa catena è estremamente importante, in quanto influenza le caratteristiche fisico-chimiche dell’acido grasso: mano a mano che si allunga, la solubilità in acqua diminuisce ed aumenta, di riflesso, il punto di fusione.

Gli acidi grassi a catena corta vengono prodotti solo da alcune specie di batteri del microbiota, fra cui principalmente i Bifidobatteri, e sono il risultato del loro processo di “metabolizzazione”, ovvero demolizione chimica delle fibre che arrivano nell’intestino crasso ancora non digerite. In minima parte butirrato, propionato e acetato sono anche il risultato della fermentazione di proteine, anche se essa porta anche a generare sostanze tossiche, fra cui l’ammoniaca.

Gli acidi grassi a corta catena, così come quelli a catena media (MCFA o MCT), vengono assorbiti come tali a livello intestinale e veicolati direttamente al fegato tramite la vena porta (sono infatti solubili in acqua), al contrario degli acidi grassi a catena lunga (LCFA), che sono inglobati in particelle lipoproteiche sotto forma di trigliceridi, insieme a vitamine liposolubili e colesterolo; tali particelle, chiamate chilomicroni, non entrano direttamente nel circolo sanguigno ma vengono assorbite dai capillari linfatici e solo in un secondo momento raggiungono il circolo sanguigno a livello delle vene succlavie.

Contrariamente agli altri acidi grassi superiori, gli SCFA non sono in grado di formare i gliceridi (mono, di e trigliceridi), composti da acidi grassi e glicerolo, o altre esterificazioni.

Le fonti alimentari di acidi grassi a corta catena sono limitate; essi vengono prodotti prevalentemente dalla fermentazione delle fibre alimentari solubile (in particolare amido resistente, pectina, frutto-oligosaccaridi) e di altri carboidrati non digeriti, ad opera dai batteri del colon. Tale fermentazione porta alla sintesi di acetato, butirrato, propionato, idrogeno (H) ed anidride carbonica (CO₂); altri SCFA sono prodotti in quantità inferiori. Il butirrato, in particolare, assieme alla glutammina, rappresenta la maggiore fonte energetica per il colon, tanto che la sua carenza determina atrofia della mucosa. Si rivelano molto utili anche per il flusso ematico del colon, ed una loro carenza porta ad una sua parziale atrofia. Lo stesso, inoltre, potrebbe avere effetti positivi nella prevenzione del cancro al colon (in vitro, ha dimostrato la capacità di inibire la proliferazione di cellule cancerogene ma anche di stimolarne la differenziazione). Quel che è certo è che una dieta ricca di fibre si è dimostrata particolarmente utile per prevenire diversi tipi di cancro, in modo particolare al colon e alla mammella. Ciò è almeno in parte dovuto al fatto che – rappresentando il substrato per la sintesi di acidi grassi a corta catena – la fibra stimola la proliferazione della flora batterica simbionte a discapito dei batteri patogeni e dei loro metaboliti tossici (acidifica l’ambiente intestinale inibendo, tra l’altro, anche le specie batteriche ad azione proteolitica putrefattiva); da non sottovalutare, inoltre, il ruolo antinfiammatorio degli acidi grassi a corta catena.

Il propionato e l’acetato vengono facilmente assorbiti dalla mucosa colica ed entrano nel circolo sanguigno dove sono captati dal fegato (propionato) ed utilizzati come fonte energetica ausiliaria dai muscoli (acetato). Si stima che il contributo calorico di questi acidi grassi alla copertura del fabbisogno energetico sia pari al 10% circa; tale quota, estremamente variabile, dipende soprattutto dalla composizione della dieta e della flora microbica enterica, nonché dai tempi di transito intestinale.

Gli acidi grassi a catena corta hanno la funzione di mantenere integra e funzionante la barriera intestinale e di attivare in questo modo il meccanismo di regolazione dell’infiammazione, riducendola. Sono, inoltre, in grado di dialogare con il sistema immunitario situato nell’intestino e con il sistema nervoso enterico, poi collegato con il cervello, attraverso una serie di segnali chimici e neurochimici.

Interagendo con vari tipi di cellule, butirrato, propionato e acetato:

• forniscono energia a tutto l’organismo;
• riducono l’infiammazione intestinale;
• riducono la produzione di insulina;
• agiscono sulla regolazione dell’appetito e del sonno.

Pertanto, acetato, propionato, butirrato sono importanti per combattere la disbiosi e l’infiammazione cronica correlata, e quindi preservare l’equilibrio del microbiota a beneficio di tutto l’organismo; introdurre allora almeno 25-30 g di fibre al giorno serve dunque ad alimentare i batteri buoni e a far produrre loro queste molecole che vengono prodotte in funzione del tempo di transito fecale e della quantità di fibre presenti nell’intestino e rappresentano la principale fonte di energia delle cellule di tutto l’organismo.

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Per alimenti/integratori con probiotici si intendono quegli alimenti che contengono, in numero sufficientemente elevato, microrganismi probiotici vivi e attivi, in grado di raggiungere l’intestino, moltiplicarsi ed esercitare un’azione di equilibrio sulla microflora intestinale mediante colonizzazione diretta. Si tratta quindi di alimenti in grado di promuovere e migliorare le funzioni di equilibrio fisiologico dell’organismo attraverso un insieme di effetti aggiuntivi rispetto alle normali attività nutrizionali.

I probiotici sono “microrganismi vivi e vitali che, se somministrati in quantità adeguata, conferiscono benefici alla salute dell’ospite”. Sono soprattutto batteri che, se assunti col cibo o sotto altre forme (fiale, compresse, capsule), sono capaci di arrivare nel colon (passando indenni la barriera gastrica) e qui contribuire a migliorare la composizione quali-quantitativa del nostro microbiota intestinale producendo tutta una serie di possibili benefici.

Invero, i probiotici sono microrganismi “vivi” normalmente presenti nel nostro intestino, come batteri (tra cui i Bifidobatteri e i Lattobacilli) e lieviti (come il Saccharomyces boulardii), di cui esistono decine di specie diverse; essi hanno la capacità di resistere all’azione digestiva di succo gastrico, enzimi intestinali e sali biliari; sono in grado di aderire alle cellule intestinali e colonizzarle, senza dare reazioni immunitarie o altrimenti nocive. I probiotici hanno un effetto benefico per la salute umana, grazie all’antagonismo nei confronti di microrganismi patogeni e alla produzione di sostanze antimicrobiche. In particolare, sono utili per proteggere il sistema digerente durante trattamenti farmacologici a cui si associa il rischio di sviluppare diarrea con feci liquide, come nel caso di determinate terapie antibiotiche, ma aiutano anche chi soffre di sindrome dell’intestino irritabile a rinforzare la flora intestinale e combattere sintomi come gonfiore e flatulenza.

Per quanto riguarda l’alimentazione, i probiotici si assumono soprattutto attraverso lo yogurt, i cibi fermentati e quelli ricchi di fibre, ma al bisogno sono acquistabili appositi integratori da banco che li contengono. È importante però consultare il proprio medico curante e assumerli tramite fonti esterne alla dieta solo in caso di effettiva necessità, senza farsi influenzare dalla pubblicità. Infatti, in soggetti con determinate condizioni cliniche, come alcuni tipi di tumori maligni o a seguito di trapianti d’organo, un abuso di probiotici può condurre a effetti indesiderati.

Nel nostro colon vive una comunità gigantesca di microrganismi, detta appunto microbiota (una volta si diceva microflora, ma il termine adesso è desueto) formata da numerose specie che sono a stretto contatto con la mucosa intestinale. Si tratta di 100 mila miliardi di microrganismi, alcuni “buoni” altri meno, che pesano più o meni di un chilo e mezzo in totale e che interagiscono tra loro stessi e con l’ospite (che siamo noi).

Sono presenti cinque phyla e precisamente i Firmicutes, i Bacteroidetes, gli Actinobacteria, i Proteobacteria e i Verrucomicrobia. I primi due però rappresentano da soli il 90% di tutta la popolazione residente. Ognuno di noi nel proprio intestino ha una combinazione personale di questi piccoli ospiti, una specie di impronta digitale batterica con un cuore comune formato da un gruppo di specie (circa 57) che si ritrovano più o meno costanti in ogni individuo.

Esiste quindi una simbiosi (o un commensalismo) tra il microbiota e l’ospite (che siamo sempre noi). Da una parte i microrganismi si cibano di quello che arriva giù nell’intestino, fornendo di rimando all’ospite (noi) molti tipi di aiuto:

• Partecipano alla formazione della barriera intestinale
• Ci aiutano a combattere i batteri cattivi
• Producono alcuni acidi grassi utili per il nostro metabolismo
• Producono vitamine (del gruppo B e K)
• Interagiscono col sistema immunitario della mucosa intestinale

La dieta influenza moltissimo la composizione del microbiota: diete quasi vegetariane (come il modello mediterraneo), ricche in vegetali e povere in calorie selezionano una popolazione di microrganismi con la capacità di produrre sostanze benefiche (acidi grassi a catena corta) e incrementare il numero di batteri buoni i quali contribuiscono a ridurre l’infiammazione locale e aumentare il benessere.

Ma se la dieta non dovesse bastare può essere utile ricorrere ai su citati probiotici. Per essere considerati tali questi microrganismi devono possedere le seguenti caratteristiche:

• devono sopravvivere all’ambiente acido dello stomaco
• devono aderire strettamente alla mucosa dell’intestino e rimanere vitali
• devono essere ben identificati a livello di ceppo, quindi nome, cognome, famiglia e caratteristiche biologiche e cliniche
• devono essere in numero adeguato, cioè tanti.

Lo yogurt “normale” non si può considerare un probiotico perché i batteri presenti non superano lo stomaco vivi e quei pochi che ce la fanno non riescono a modificare la popolazione batterica che trovano giù, proprio a causa del fatto che arrivano in numero non sufficiente.

Bisogna quindi ricorrere a prodotti denominati esplicitamente come “probiotici” che devono possedere almeno 1 miliardo di cellule batteriche per porzione, per almeno un ceppo considerato e questa quantità va assunta giornalmente per un periodo congruo per poter dare la possibilità ai microrganismi di colonizzare l’intestino (https://tinyurl.com/2p9ew95x).

I probiotici possono (prove concrete[1]):

• influenzare il benessere generale dell’ospite
• migliorare sintomi intestinali come gonfiore e fastidio addominale
• prevenire la diarrea infettiva nei bambini
• migliorare la diarrea associata all’uso di antibiotici
• regolarizzare l’alvo

Non ci sono invece (ancora?) prove concrete che i probiotici possano:

• far perdere peso (https://www.nature.com/articles/s41574-022-00794-0)
• prevenire le malattie cardiovascolari
• prevenire le infezioni delle vie urinarie
• migliorare le vaginiti batteriche

Scarse evidenze (basate su lavori contraddittori e di basso valore)

• prevenzione delle infezioni delle vie respiratorie
• allergie (rinite allergica e dermatite atopica soprattutto)
• malattie infiammatorie intestinali come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn

Tra i microrganismi ad azione probiotica, hanno grande importanza per l’equilibrio del microbiota intestinale i fermenti lattici. La loro azione, infatti, concorre alla fermentazione enzimatica di determinati zuccheri, necessaria nella produzione dell’acido lattico.

Normalmente i fermenti lattici si attivano in caso di squilibrio intestinale, colon irritabile e varie disfunzioni dell’apparato digerente, per combattere il gonfiore o altri sintomi che possono derivarne e riequilibrare la flora intestinale. I fermenti lattici, inoltre, sono utili anche per aiutare ad abbassare i livelli di colesterolo nel sangue e contenere i sintomi delle allergie alimentari. Sono presenti nello yogurt, nei formaggi cremosi e nel latte fermentato e favoriscono la metabolizzazione del lattosio. I fermenti lattici si possono anche trovare in alimenti di origine vegetale, dai crauti, al miso, al tempeh al tè kombucha. Si possono anche assumere al bisogno sotto forma di integratori, abitualmente con dosaggi di 1 miliardo per ceppo al giorno o superiori (ma, anche in questo caso, è opportuno consultare il proprio medico di medicina generale), a cui affiancare una dieta ricca di verdura per facilitarne lo sviluppo.

Oltre ai probiotici, anche i prebiotici sono elementi essenziali per l’equilibrio del microbiota. Si tratta di sostanze organiche non digeribili dall’organismo, come le fibre, che favoriscono la crescita o l’attività dei batteri “buoni”, come i Bifidobatteri o il Lattobacilli, utili per la salute di sistema immunitario e metabolico. Senza prebiotici, anche i migliori tra i probiotici possono non sopravvivere o non proliferare quanto ci si aspetterebbe. Per questo esiste una dose minima consigliata, secondo l’Associazione scientifica internazionale per i probiotici e i prebiotici (Isapp, ente no profit), per preservare gli equilibri: 5 grammi al giorno. Ed esistono composti come i fruttani (Ed esistono composti come i fruttani (zuccheri complessi tra i quali rientrano l’inulina e l’oligofruttosio) riconosciuti, appunto, come prebiotici.

Anche i prebiotici possono essere utilizzati per combattere gli effetti collaterali di farmaci antibiotici.

I prebiotici, inoltre, hanno anche un’azione di attenuazione degli effetti negativi che lo stress psicologico provoca al nostro organismo. Lo stress, infatti, riduce determinati probiotici, provocando così un’alterazione del microbiota e, conseguentemente, dell’equilibrio dell’organismo stesso. Un esempio pratico? Una regolare assunzione di prebiotici può aiutare a normalizzare il sonno a seguito di un periodo particolarmente stressante.

I prebiotici si trovano in determinati alimenti come cereali integrali, legumi, ortaggi come asparagi, carciofi, cicoria, cipolla e aglio, ma anche nella banana o nel miele. I prebiotici sono anche presenti in yogurt e latte fermentato (che vengono definiti “alimenti simbiotici”, per l’apporto sia di prebiotici sia di probiotici che garantiscono).

Tra gli alimenti che apportano più prebiotici, il migliore è il tarassaco (155-243 mg/g), poi il topinambur (210 mg/g), l’aglio (191-193 mg/g), i porri (123-128 mg/g), le cipolle intere (79-106 mg/g), gli anelli di cipolle (58) e la crema di cipolle (51), i fagioli dall’occhio nero (50 mg/g), gli asparagi (50 mg/g) e i cereali da colazione Kellogg’s All Bran (50). Le porzioni che assicurano un apporto minimo di 5 grammi di prebiotici vanno da circa 20 grammi di tarassaco a circa 100 grammi di cereali Kellogg’s. In fondo alla classifica si trovano invece le carni, il latte e i derivati, i cereali come il grano, le uova e gli oli vegetali, che in alcuni casi non contengono neppure minime quantità di prebiotici, ma che comunque forniscono numerosi altri nutrienti preziosi.

L’assunzione di prebiotici attraverso la dieta costituisce un fattore importante, soprattutto nell’ambito di una dieta sana, variata ed equilibrata, ma occorre molta cautela nell’attribuire loro un’efficacia terapeutica o preventiva sia sulla funzionalità intestinale o extra intestinale ad esempio nei confronti di forme allergiche o di alcuni tumori intestinali poiché ancora mancano conferme da parte di studi scientifici. È certo, invece, che l’utilizzo di alimenti o integratori contenenti prebiotici è controindicato in caso di sindrome dell’intestino irritabile, di terapie radianti sul tratto gastrointestinale e di intolleranza al lattosio.

I simbiotici infine sono un mix tra probiotici e prebiotici, la cui azione sulla salute è sinergica e per questo definita simbiotica. Hanno capacità di migliorare da un lato la sopravvivenza degli organismi probiotici e dall’altro di favorire la formazione di un substrato specifico alla flora batterica intestinale già residente. Tra le potenzialità riconosciute ai simbiotici vi è il miglioramento dell’intolleranza al lattosio e di assorbimento di alcuni minerali (calcio, ferro e magnesio), ma anche la capacità di svolgere un’azione normalizzante sulla funzionalità intestinale (motilità, assorbimento, secrezione), e protettiva contro infiammazioni e infezioni a carico dell’intestino, in particolare nelle forme diarroiche.

Gli alimenti simbiotici rientrano a pieno titolo nella categoria dei prodotti funzionali, a cui appartengono tutti quegli alimenti in grado di svolgere una o più azioni benefiche per l’organismo e di influenzare positivamente lo stato di benessere psico-fisico dell’uomo.

I simbiotici contengono ingredienti non digeribili dall’uomo, ma fermentabili da parte dei batteri probiotici presenti nel lume intestinale, di cui stimolano la crescita e l’attività, favorendo il riequilibrio della microflora intestinale.

L’associazione di probiotici e prebiotici rappresenta, probabilmente, la migliore strategia di integrazione, perché migliora da un lato la sopravvivenza degli organismi probiotici (aumenta la shelf life del prodotto) e fornisce allo stesso tempo un substrato specifico alla flora batterica residente.

Alimenti in cui sono simultaneamente presenti microrganismi probiotici e substrati prebiotici comunemente indicati come simbiotici:

• Bifidobatteri + fruttoligosaccaridi
• Lattobacilli + lattitolo
• Bifidobatteri + Galattoligosaccaridi

La lista dei potenziali effetti benefici dei simbiotici sulla salute umana è piuttosto lunga. Si va dal miglioramento dell’intolleranza al lattosio,  all’aumentato assorbimento di alcuni minerali (calcio, ferro e magnesio), passando per un miglioramento della selettività della mucosa intestinale che concorre a determinare gli ulteriori benefici ascritti ai simbiotici, come l’effetto ipocolesterolemizzante, immunostimolante e ipotrigliceridemizzante, normalizzante sulla funzionalità intestinale (motilità, assorbimento, selettività e secrezione), protettivo contro infiammazioni e infezioni a carico dell’intestino, terapeutico contro la diarrea da antibiotici ed antitumorale. Questi effetti dei simbiotici pongono le basi per tutta una serie di altre attività benefiche ad essi riconducibili ma ancora in attesa di conferma. Va detto, peraltro, che gli effetti terapeutici dipendono moltissimo dal tipo di batteri probiotici contenuti nel simbiotico e dalla loro concentrazione (nettamente superiore nei simbiotici venduti in farmacia – in quanto vero e proprio presidio terapeutico registrato come specialità medicinale – rispetto a quelli commercializzati come integratore o alimento funzionale – destinati ad individui sani, non registrati, ma semplicemente notificati al Ministero della Sanità -).

[1] NOTA: perché “funzionino” deve essere assunto QUEL preciso ceppo che ha dimostrato l’effetto e non uno della stessa “famiglia”. I probiotici devono inoltre essere assunti nelle quantità e nei tempi indicati, spesso per sempre.

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• Fase 1 – Alla nascita
• Fase 2 – Durante l’allattamento
• Fase 3 – Durante lo svezzamento
• Fase 4 – Verso l’adolescenza
• Fase 5 – Microbiota dell’adulto
• Fase 6 – Microbiota dell’anziano

Fase 1 – Alla nascita
Essendo l’utero normalmente privo di batteri, pure il neonato risulta privo di batteri; al momento della nascita, e subito dopo comincia la prima colonizzazione ad opera sia dei microrganismi materni che di quelli provenienti dall’ambiente, per lo più microrganismi opportunisti, cui il bambino è esposto (Corynebacteria, Lattobacilli, Micrococci e Propioniobacteria). Successivamente, il consumo di ossigeno da parte di microrganismi aerobi favorisce la crescita anche degli anaerobi (Clostridi, Bacteroides e Bifidobatteri).

Vi sono evidenze circa la presenza di batteri nel tessuto placentare, nel sangue del cordone ombelicale, nelle membrane fetali e nel liquido amniotico di neonati sani senza indicazioni di infezioni o infiammazioni. Ad esempio, il meconio di neonati prematuri nati da madri sane contiene un microbiota specifico, con i Firmicutes come phylum principale e predominanza di stafilococchi, mentre nelle prime feci i più abbondanti sono i Proteobacteria, in particolare specie quali Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, ma anche gli enterococchi.

Esistono chiare differenze nella composizione del microbiota a seconda del tipo di parto.

1. Nei bambini nati conparto naturale le più importanti fonti di inoculo sono il microbiota vaginale e fecale della madre; predominano i generi Lactobacillus (i più abbondanti nel microbiota vaginale ed anche nell’intestino neonatale nei primi giorni), Bifidobacterium, Prevotella, o Sneathia.

Anaerobi, quali i membri dei phyla Bacteroidetes e Firmicutes, non potendo vivere all’esterno dei loro ospiti, farebbero affidamento allo stretto contatto tra genitore e figli per la trasmissione. Infine la trasmissione degli anerobi stretti, data la presenza nell’intestino del neonato di ossigeno, potrebbe avvenire in seguito per mezzo di spore e non direttamente al momento del parto.

2. In caso di parto cesareo, i primi batteri incontrati sono quelli della pelle e dell’ambiente ospedaliero, ed i neonati ospitano un microbiota dominato da specie appartenenti ai generi Corynebacterium, Staphylococcus e Propionibacterium; inoltre, i bambini nati con il cesareo avrebbero:

• una più bassa conta di cellule batteriche nei campioni di feci ad un mese dalla nascita, dovuta soprattutto alla più elevata presenza di Bifidobacterium nei bambini nati con parto naturale;
• una minore diversità batterica;
• un più alto numero di cellule secretrici anticorpi (IgA, IgG ed IgM), il che potrebbe riflettere un’eccessiva esposizione agli antigeni che riuscirebbero ad attraversare la più vulnerabile barriera intestinale.

3. Col partopretermine gli organi del bambino non sono arrivati totalmente a maturazione; i neonati pretermine mostrano una bassa diversità di specie presenti nel microbiota. Possedere un microbiota più diversificato rende il neonato maggiormente pronto a rispondere a un numero maggiore di stimoli 

Il tipo di parto sembra avere influenza anche le funzioni immunitarie nel corso del primo anno di vita, forse attraverso l’influenza esercitata sullo sviluppo del microbiota intestinale; così i bambini nati attraverso il parto cesareo avrebbero un microbiota intestinale maggiormente associato ad un aumentato rischio di malattie, di sovrappeso e obesità nella vita futura, paragonati a quelli che vengono alla luce per via naturale.

Nei primi giorni di vita il microbiota intestinale si assembla progressivamente grazie agli eventi peri-natali, all’alimentazione con il latte materno e al contatto con i batteri presenti sul corpo della mamma.

Un bilanciato processo di assemblaggio del microbiota intestinale nel corso della prima infanzia è un fattore essenziale per la salute del bambino, anche nel corso della vita adulta.

Ad esempio, una elevata abbondanza di Bifidobatteri è cruciale per lo sviluppo e l’educazione del sistema immunitario del neonato e, allo stesso tempo, lo protegge da infezioni da parte di microorganismi patogeni.

Dal quinto giorno di vita in poi il profilo del microbiota inizia a somigliare a quello di un adulto.

I virus, assenti alla nascita, dalla fine della prima settimana di vita raggiungono un numero di circa le 10⁸ unità/grammo di peso fresco di feci.

Fase 2 – Durante l’allattamento
Sebbene considerato sterile, il latte materno contiene un ricco microbiota formato da oltre 700 specie di batteri, dominato da stafilococchi, streptococchi, bifidobatteri e batteri lattici.

Dunque, nei bambini allattati al seno il latte rappresenta una fonte importante per la colonizzazione dell’intestino, ed è stato suggerito che questa modalità di colonizzazione giochi un ruolo cruciale per la salute, in quanto, tra le altre funzioni, potrebbe proteggere il neonato dalle infezioni e contribuire alla maturazione del sistema immunitario.

Il latte materno influenza il microbiota intestinale anche indirettamente, grazie alla presenza di oligosaccaridi con attività prebiotica che stimolano la crescita di gruppi batterici specifici quali stafilococchi e bifidobatteri.

I bambini allattati al seno giungono a contatto con i batteri presenti sia sulla cute della madre che nel latte, che può contenere fino a 10⁹ microbi per litro ingerito. Si forma un microbiota meno complesso dominato da Bifidobacteria, capaci di esercitare un effetto barriera nei confronti di batteri patogeni. Le feci dei neonati allattati al seno sono, infatti, più acide. Predominano Bifidobacterium bifidum e Bifidobacterium breve.

Il tratto gastrointestinale del bambino allattato al seno tra il primo e l’undicesimo mese di vita è colonizzato dai generi Bacteroides ed Escherichia, mentre i Bifidobacteria compaiono e crescono fino a dominare, assieme a Ruminococcus. I bifidobatteri, come Bifidobacterium longum subspecies infantis, sono quindi:

• strettamente correlati all’allattamento al seno;
• tra i meglio caratterizzati fra i batteri commensali benefici;
• probiotici, ossia microrganismi in grado di apportare effetti benefici sulla salute dell’ospite.

La loro abbondanza conferisce benefici anche attraverso un’esclusione competitiva con cui sono di ostacolo alla colonizzazione da parte di patogeni. Ed infatti Escherichia e Bacteroides possono divenire preponderanti se i Bifidobacterium non colonizzano in modo adeguato.

Anche se prima dello svezzamento la dieta del neonato allattato al seno è piuttosto costante, il suo microbiota non lo è altrettanto.

I bambini allattati artificialmente sviluppano subito un microbiota più complesso, simile a quello degli adulti, dominato, oltre che da bifidobatteri, da batteri dei generi Escherichia (ad es. E. coli), Clostridium (ad es. C. difficile), Bacteroides (ad es. B. fragilis) e Lactobacillus che sono presenti in modo significativamente maggiore rispetto a quanto osservato nei bambini allattati al seno.

Fase 3 – Durante lo svezzamento

Durante il primo anno di vita e fino allo svezzamento l’ecosistema intestinale è prevalentemente colonizzato da microrganismi opportunisti, cui il bambino è esposto nel suo ambiente. I primi germi sono spesso aerobi, come lo Streptococcus aureus e gli Enterobatteri, seguiti dagli anaerobi, come gli eubatteri e i clostridi.

I figli di genitori obesi hanno un rischio maggiore di sviluppare obesità, in parte a causa di una predisposizione genetica, in parte delle abitudini alimentari ed ambientali, ma in gran parte a causa del microbiota intestinale.

A 9 mesi, la maggior parte dei bimbi comincia a mangiare cibi solidi e ad avere una dieta complementare. In questa fase, i principali fattori di sviluppo della flora intestinale sono: la quantità di tempo che la madre ha allattato il bimbo e la composizione degli alimenti solidi.

L’introduzione di cibi solidi ad alto contenuto di proteine e fibre ha un forte impatto sulla composizione microbica intestinale. Per questo è molto importante la selezione del tipo di cibo e come viene preparato al momento di darlo ai bimbi.

Fase 4 – Verso l’adolescenza

Dopo lo svezzamento insieme all’introduzione di una dieta solida e alle modificazioni di sviluppo della mucosa intestinale, si realizza, con le caratteristiche di una notevole biodiversità microbica, la transizione della flora intestinale verso il profilo dell’adulto.

In questa fase, una conformazione equilibrata del microbiota intestinale è importante per prevenire la futura insorgenza di disturbi che possono persistere nel corso della vita, come obesità, diabete e altri disordini metabolici.

Quindi i primi 2-3 anni di vita sono il periodo più critico in cui intervenire al fine di ottenere il miglior microbiota possibile così da ottimizzare la crescita e lo sviluppo del bambino.

Fase 5 – Microbiota dell’adulto
Il microbiota tipico del giovane adulto è relativamente stabile nel tempo (comprese le componenti virale, eucariotica e gli Archeobatteri), sino alla vecchiaia, dominato almeno nella popolazione occidentale da specie dei phyla Firmicutes, che rappresentano circa il 60% della comunità batterica intestinale, Bacteroidetes ed Actinobacteria (principalmente con il genere Bifidobacterium), ognuno circa il 10% della comunità batterica, seguiti da Proteobacteria e Verrucomicrobia.

I generi Bacteroides, Clostridium, Faecalibacterium, Ruminococcus ed Eubacterium, costituiscono, assieme a Methanobrevibacter smithii, la grande maggioranza della comunità batterica intestinale dell’adulto.

Il microbiota è sufficientemente simile tra gli individui da permettere l’individuazione di un nucleo microbiomico condiviso.

In un adulto il mantenimento di un profilo sano del microbiota intestinale consente di preservare l’equilibrio del sistema immunitario e del metabolismo energetico, favorendo il benessere della persona e costituendo una importante forma di prevenzione nei confronti di molte patologie locali o sistemiche, nonché di diversi disturbi di lieve e media entità che condizionano il benessere di tutti i giorni. L’equilibrio del microbiota consente, inoltre, di mantenere stabile il proprio stato di salute in situazioni di stress, come in seguito a viaggi, cambiamenti ambientali e nello stile di vita, che indeboliscono le difese dell’organismo.

Il microbiota dell’adulto è composto per il 95% da batteri che possono vivere senza ossigeno (anaerobi) e per il 5% da batteri aerobi (che necessitano di ossigeno per vivere).

Tra i batteri anaerobi si ricordano: Escherichia Coli (vari tipi), enterococchi, batterioidi, bifidobatteri e i clostridi.

I microrganismi aerobi più comuni sono invece: lactobacilli (anaerobi facoltativi), proteus, lieviti, clostridi, stafilococchi (anaerobi facoltativi).

Ogni porzione del tratto gastrointestinale (GI) è colonizzata da una microflora specifica, la cui composizione è il risultato dell’adattamento alle condizioni ambientali locali e delle interazioni di tipo commensalistico o parassitico che si stabiliscono. Le variazioni sono sia quantitative che qualitative. Vari fattori contribuiscono a definire la composizione e la concentrazione microbica nelle specifiche porzioni del tratto GI: il valore del pH, la velocità del transito peristaltico, la disponibilità dei nutrienti, la presenza di enzimi gastrici e di sali biliari, il potenziale di ossidoriduzione all’interno del tessuto, l’età e la salute dell’ospite (malattie e trattamenti), l’adesione, la cooperazione e l’antagonismo batterico, le secrezioni di muco contenenti immunoglobuline, il tempo di transito, la presenza di acidi biliari e degli enzimi digestivi.

Nello stomaco degli individui sani la crescita dei batteri è inibita da un pH basso per cui la carica batterica resta bassa. Gli organismi isolati predominanti sono i lattobacilli, gli streptococchi e i lieviti. La concentrazione di microrganismi aumenta progressivamente lungo il tenue; oltre la valvola ileo-cecale si raggiungono concentrazioni batteriche pari a 10¹¹ – 10¹⁴ UFC/ml (UFC= Unità Formanti Colonie).

Nel duodeno e nell’intestino tenue l’ambiente è acido con il pH tra quattro e cinque. Predominano i lattobacilli e gli streptococchi. Il numero dei batteri nel duodeno è superiore a quello dello stomaco con circa 10²-10⁴ CFU (unità formanti colonia) contro i 10². Il microbiota, in rapporto alla diminuzione della velocità di transito dei contenuti e all’aumento del pH intraluminale, cambia, poi, fortemente dal duodeno all’ileo. Aumenta anche la carica batterica sino a 10⁶-10⁸ CFU.

Nel colon il 99% del microbiota è anaerobio e il microbiota costituisce il 35-50% del volume del contenuto del colon. La popolazione del microbiota del colon raggiunge i 10¹⁰-10¹² CFU. Un adulto, di fatto, può avere intorno ai 10¹⁴ CFU superando, così, in numero le cellule eucariotiche totali di tutto il suo organismo. Nel colon, peraltro, ci sono due fattori associati che contribuiscono alla massima colonizzazione fisiologica: il pH neutro e il più lungo tempo di transito.

La presenza nel colon di un piccolo sottoinsieme del mondo batterico, 9 phyla sui 30 esistenti nel dominio Bacteria, è il risultato di una forte pressione selettiva che nel corso dell’evoluzione ha agito sia sui colonizzatori microbici, selezionando organismi adattati eccezionalmente bene a questo ambiente ed in grado di dominare il processo di colonizzazione, che sulla nicchia intestinale. E tuttavia, ciascun individuo possiede nel proprio intestino una comunità batterica unica. Nonostante la grande variabilità esistente sia riguardo ai taxa presenti che tra gli individui, è stato proposto, ma non da tutti accettato, che nella maggior parte dei soggetti adulti il microbiota intestinale, nella sua componente batterica, possa essere classificato in varianti od “enterotipi” sulla base del rapporto tra l’abbondanza di Bacteroides e Prevotella. Questo sembra indicare che esista un numero limitato di stati simbiotici ben bilanciati, che potrebbe rispondere in maniera differente a fattori quali la dieta, l’età, la genetica e l’assunzione di farmaci. Infine, non bisogna dimenticare che l’intestino degli adulti ospita un’ampia e varia comunità di virus a DNA ed RNA, formata da circa 2000 genotipi differenti, dove però non se ne individua uno dominante, considerando che il virus più abbondante rappresenta solo circa il 6% dell’intera comunità (al contrario di ciò che accade nei neonati dove il genotipo più abbondante rappresenta oltre il 40% dell’intera comunità). La maggior parte dei virus a DNA sono batteriofagi o fagi, ossia virus che infettano i batteri (che sono anche l’entità biologica più abbondante presente sulla terra, con una popolazione stimata di circa 10³¹ unità), mentre la maggior parte di quelli a RNA sono virus vegetali.

Ad ogni modo, per completezza accenneremo alle conoscenze sugli enterotipi,

La composizione del microbiota è condizionata dall’ambiente in cui la persona vive, dal suo stile di vita, ma soprattutto dalla composizione della dieta.

La dieta influisce in maniera determinante sulla selezione dei batteri che compongono la flora intestinale da cui dipende la possibilità o meno di soffrire di alcune malattie del progresso (diabete, obesità, malattie cardiovascolari, etc.).

Lo studio delle abitudini dietetiche ha consentito, al momento, di identificare tre enterotipi (= tipi di composizione del microbiota) prevalenti:

• Enterotipo 1 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Bacteroides e da una maggior produzione intestinale di vitamine del gruppo B e acido ascorbico (vitamina C). Questa tipologia batterica è associata ad un’alimentazione troppo ricca di proteine e grassi di origine animali e povera di fibre; per contro, si dovrebbe assumere una maggior quantità di frutta, verdura e alimenti integrali. L’enterotipo 1 è correlato ad un aumentato stato di infiammazione che può coinvolgere non solo l’intestino, ma anche altri organi.
• Enterotipo 2 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Prevotella e da una maggior produzione di tiamina (vitamina B1) e acido folico (vitamina B9). È associato ad un’alimentazione ricca in carboidrati e correlato ad un aumentato rischio di sviluppare candidosi intestinale. In questo caso è consigliabile moderare il consumo di dolci, zuccheri e alimenti lievitati, preferendo cereali integrali e prodotti privi di lieviti.
• Enterotipo 3 – è caratterizzato dall’abbondanza di batteri del genere Ruminococcus e dalla produzione di sostanze coinvolte nella modulazione del sistema immunitario, chiamate citochine. Questo enterotipo è correlato ad un maggior rischio di aumento di peso e di sviluppo di sindrome metabolica. Chi presenta questo tipo di microbiota ha spesso un’alimentazione ricca in zuccheri semplici e dolci; a lui va consigliato di preferire frutta e verdura a basso indice glicemico e cereali integrali.

Pertanto, si potrebbe affermare che, in generale,

• durante l’evoluzione l’organismo umano ha selezionato i generie le specie che meglio potessero sfruttare a loro vantaggio la potenzialità dei substrati provenienti dai cibi.
• il microbioma di un individuo sano è relativamente stabile nel corso degli anni
• più ricco e diversificatoè il microbiota, meglio sarà in grado di fronteggiare le minacce esterne e produrre metaboliti utili per l’organismo
• le dinamiche microbiche intestinalisono fortemente influenzate dallo stile di vita.
• chi segue una dieta occidentale, ricca di carboidrati e proteine ​​animali, ha una prevalenza dell’enterotipo I

La colonizzazione microbica del tratto digerente deriva quindi dall’interazione tra ospite e ambiente. I rapporti che si stabiliscono tra microrganismo e ospite possono essere diversi a seconda del beneficio che ne deriva per l’ospite.

Le specie batteriche si possono distinguere i microrganismi in:

I batteri ricevono dall’ospite i nutrienti di cui hanno necessità per vivere, ma molti sono anche i vantaggi che apportano all’organismo umano.

L’invecchiamento della flora intestinale inizia dopo una determinata età dipendente dalle caratteristiche individuali relative alla dieta, alla razza ed etnia e, infine, alla fragilità.

Fase 6 – Microbiota dell’anziano
Nella senescenza i cambiamenti della dieta, dello stile di vita e il decadimento immunologico determinano un drastico impatto sull’ecologia microbica del tratto gastrointestinale. Il microbiota nell’anziano è caratterizzato da

• bassa biodiversità microbica
• aumento opportunistico di aerobi facoltativi della specie Staphylococcus, Streptococcus, Enterobacteriaceae
• diminuiscono gli anaerobi, come il Clostridium cluster IV e XIV bis e i Bacteroidetes
• bassa presenza di Bifidobacterium
• diminuzione delle specie producenti butirrato

Il butirrato di sodio è il sale sodico dell’acido butirrico, un acido grasso saturo a catena corta (o SCFA, dall’inglese Short Chain Fatty Acids) che esercita interessanti attività nel tratto intestinale, a livello del quale risulta essere un importante elemento per la crescita e la funzione dell’epitelio enterico.

Il butirrato è una sostanza solubile in acqua che viene prodotta nel tratto intestinale –  più precisamente, a livello del colon – in seguito a fermentazione dei residui alimentari (in particolare, delle fibre) ad opera dei batteri che colonizzano naturalmente il nostro intestino.

Esso rappresenta la principale fonte energetica per i colonociti (ossia, le cellule del colon), coprendo gran parte del loro fabbisogno energetico totale; inoltre è responsabile dei processi di rigenerazione e riparazione cellulari, stimola la risposta cellulare locale, mantiene l’integrità della barriera intestinale e può aiutare a mantenere l’equilibrio della flora batterica intestinale, promuovendo la crescita dei cosiddetti batteri buoni e prevenendo la proliferazione di quelli dannosi (come Escherichia coli, Campylobacter, Salmonella).

Al butirrato vengono attribuiti anche effetti antinfiammatori con stimolazione delle citochine antinfiammatorie. Il butirrato può quindi aiutare a prevenire le infiammazioni a livello del colon, inoltre, può aiutare a mantenere una corretta funzionalità della muscolatura intestinale.

Nell’anziano il mantenimento di un microbiota intestinale il più possibile simile ad un profilo “sano” consente di contrastare gli effetti dell’invecchiamento, mantenendo l’organismo in salute. Tuttavia il rapporto Firmicutes/Bacteriodetes diminuisce negli individui ultracentenari nei confronti degli anziani con un range di età fra 65 e 80 anni.

Un microbiota sano è di aiuto nel mantenere un corretto stato nutrizionale e un bilanciato funzionamento del sistema immunitario, esercitando un ruolo adiuvante nel contrastare gli effetti dell’immunosenescenza e dell’infiammazione cronica e generalizzata tipica dell’invecchiamento (inflammaging).

Per quanto la definizione della composizione del microbiota sia complessa, esiste un generalizzato consenso su una riduzione degli anaerobi obbligati ed un aumento, età correlato, degli anaerobi facoltativi inclusi streptococci, stafilococci, enterococci ed enterobatteri con una diminuzione di Bifidobacteria e Lactobacilli.

Un’alimentazione ricca in cereali come frumento, riso, mais, avena, farro, con frutta e verdura fornisce i substrati ideali per la proliferazione di batteri “buoni”, come i lattobacilli e bifidobatteri.

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