Probiotici Alleati contro la Colite Ulcerosa: La Forza dell’Unione per Più Butirrato!

Amici, oggi vi porto nel cuore di una sfida che tocca molti: la colite ulcerosa. Immaginate il vostro intestino, un ecosistema complesso e delicato, che improvvisamente va in tilt. Ecco, la colite ulcerosa (CU) è proprio questo, una malattia infiammatoria cronica intestinale (MICI) che non scherza, caratterizzata da un’alterazione della barriera intestinale e del sistema immunitario. Può portare a complicazioni serie, come il cancro del colon-retto, e diciamocelo, ha un impatto notevole sulla qualità della vita e sui costi sanitari.

Il Microbiota Intestinale: Un Attore Chiave Sotto Accusa

Sebbene le cause esatte della colite ulcerosa siano ancora un po’ un mistero, una cosa è chiara: il nostro microbiota intestinale gioca un ruolo da protagonista. Avete presente quella miriade di batteri che popola il nostro intestino? Bene, nei pazienti con CU, questo equilibrio, chiamato eubiosi, si rompe, portando a una condizione di disbiosi. In pratica, diminuiscono i batteri “buoni” (come quelli delle famiglie Ruminococcaceae e Lachnospiraceae, o i generi Lactobacillus e Bifidobacterium) e aumentano quelli “cattivi”, pro-infiammatori (tipo Escherichia coli e Fusobacterium).

Ma c’è un dettaglio che salta all’occhio degli scienziati: una drastica riduzione dei produttori di butirrato e, di conseguenza, della concentrazione di butirrato nelle feci dei pazienti con CU. E perché ci interessa tanto il butirrato? Beh, è uno degli acidi grassi a catena corta (SCFA) più “potenti” prodotti dalla fermentazione microbica intestinale. Pensate che ha effetti anticarcinogeni, anti-infiammatori, antiossidanti, neuromodulatori e migliora la funzione della barriera del colon. Insomma, un vero toccasana! Uno studio recente ha persino mostrato l’efficacia del butirrato di sodio nel mantenere la remissione nei pazienti con CU. Quindi, è logico pensare che una sua carenza possa contribuire alla malattia.

Probiotici: Piccoli Aiutanti, Grandi Promesse

Ed ecco che entrano in gioco i probiotici: “microrganismi vivi che, somministrati in quantità adeguate, conferiscono un beneficio per la salute dell’ospite”. L’idea è semplice ma geniale: reintrodurre batteri benefici per riequilibrare il microbiota e calmare l’infiammazione. Studi su modelli murini di colite hanno mostrato che certi probiotici possono ridurre l’attività della malattia, limitarne le ricadute e persino prevenire o ritardare lo sviluppo del cancro associato alla colite cronica. Anche negli studi clinici sull’uomo, i probiotici hanno dimostrato di poter ridurre i punteggi DAI (Disease Activity Index) in pazienti con CU lieve-moderata e persino indurre la remissione.

Tra i tanti probiotici, uno che sta attirando molta attenzione è il Weizmannia coagulans (precedentemente noto come Bacillus coagulans). La sua particolarità? È un batterio lattico sporigeno, il che significa che le sue spore lo rendono super resistente agli ambienti ostili, come quello del nostro stomaco. Questo lo rende un candidato ideale per i cibi funzionali. Il W. coagulans influenza la diversità, la composizione e le funzioni metaboliche del microbiota intestinale e ha forti effetti modulatori sulle risposte immunitarie dell’ospite.

La Sfida: Come Far Funzionare i Probiotici al Meglio nella CU?

Nonostante le promesse, c’è un “ma”. Studi precedenti, incluso uno che abbiamo condotto utilizzando il modello di microbiota colonico umano dell’Università di Kobe (KUHIMM), hanno mostrato che la somministrazione di W. coagulans SANK70258 (un ceppo isolato dal malto verde) sopprimeva i batteri pro-infiammatori come le Enterobacteriaceae sia in soggetti sani che in pazienti con CU. Nei soggetti sani, aumentava anche l’abbondanza relativa di batteri legati alla famiglia Lachnospiraceae (noti produttori di butirrato) e le concentrazioni di butirrato. Si ipotizzava che il lattato prodotto da W. coagulans SANK70258 venisse metabolizzato dalle specie di Lachnospiraceae, contribuendo alla loro crescita e alla produzione di butirrato.

Tuttavia, questi cambiamenti positivi sulla produzione di butirrato non si osservavano nel KUHIMM inoculato con campioni fecali di pazienti con CU, probabilmente a causa della scarsa abbondanza di specie di Lachnospiraceae in questi pazienti. Quindi, la domanda sorge spontanea: come possiamo “sbloccare” il potenziale del W. coagulans SANK70258 anche nei pazienti con CU? Forse, la risposta sta nell’unione!

L’Esperimento: Unire le Forze per Più Butirrato

Ed è qui che entra in gioco il nostro studio più recente. Ci siamo chiesti: cosa succederebbe se combinassimo il W. coagulans SANK70258 con un batterio produttore di butirrato che utilizza il lattato, come Anaerostipes caccae (una specie di Lachnospiraceae) o Clostridium butyricum (un produttore di butirrato non-Lachnospiraceae)? L’idea era di sfruttare un fenomeno chiamato cross-feeding metabolico: il W. coagulans produce lattato, e l’altro batterio lo “mangia” per produrre il prezioso butirrato.

Per testare questa ipotesi, abbiamo utilizzato il nostro fidato KUHIMM. Abbiamo coltivato campioni fecali di sette pazienti con CU, aggiungendo W. coagulans SANK70258 e A. caccae, o W. coagulans SANK70258 e C. butyricum, sia in combinazione che separatamente. Poi abbiamo analizzato la composizione microbica e la concentrazione degli SCFA.

Risultati Sorprendenti: La Cooperazione Paga!

Ebbene, i risultati sono stati davvero incoraggianti! Quando i probiotici venivano inoculati da soli, non c’era un aumento significativo delle concentrazioni di butirrato. Ma – e qui viene il bello – quando abbiamo co-inoculato W. coagulans con A. caccae o con C. butyricum, le concentrazioni di butirrato sono aumentate in modo significativo! Questo suggerisce che la somministrazione di una combinazione di probiotici, composta da W. coagulans SANK70258 e batteri produttori di butirrato che utilizzano il lattato, può alterare la fermentazione microbica nel colon dei pazienti con CU e promuovere la formazione di butirrato, che è benefico per l’ospite.

L’aumento della produzione di butirrato è probabilmente dovuto proprio a quel cross-feeding metabolico di cui parlavamo. Abbiamo osservato una significativa diminuzione della concentrazione di lattato dopo 24 ore di coltivazione nel KUHIMM quando W. coagulans era inoculato in combinazione con A. caccae o C. butyricum, a sostegno della nostra ipotesi. Per la prima volta, abbiamo dimostrato la conversione del lattato in butirrato attraverso il cross-feeding tra W. coagulans e A. caccae, e tra W. coagulans e C. butyricum, aprendo nuove prospettive sulla butirrogenesi nel microbiota colonico.

Non Tutte le Combinazioni Sono Uguali

Interessante notare, però, che le due combinazioni hanno avuto effetti leggermente diversi sulla struttura del microbiota colonico.
Con la combinazione W. coagulans e A. caccae, le abbondanze relative di questi batteri non sono cambiate significativamente rispetto a quando erano inoculati individualmente. Questo indica che W. coagulans e A. caccae non si inibivano a vicenda nel nostro “colon artificiale”. Una bella sinergia!

Invece, nella coltura con W. coagulans e C. butyricum, sebbene la coesistenza fosse osservata fino a 24 ore, l’abbondanza relativa di W. coagulans diminuiva significativamente dopo 48 ore. Sembra che la relazione simbiotica si interrompesse. Inoltre, questa combinazione ha ridotto significativamente l’abbondanza relativa non solo di batteri pro-infiammatori (come Escherichia sp. e Enterobacteriaceae non classificate), il che è positivo, ma anche di specie di Bifidobacterium, che sono membri benefici del microbiota intestinale. Questo suggerisce che C. butyricum ha un effetto più pronunciato sulla struttura del microbiota colonico nei pazienti con CU rispetto ad A. caccae. La diminuzione dei bifidobatteri potrebbe essere dovuta alla competizione per le fonti di carbonio e altri nutrienti, che nel nostro modello KUHIMM (una coltura batch) sono limitati.

Cosa Ci Dice Tutto Questo? Verso Nuove Strategie Terapeutiche

Questi risultati sono entusiasmanti perché ci forniscono nuove intuizioni sulla relazione simbiotica tra probiotici attraverso i fenomeni di cross-feeding e la loro influenza sul microbiota disregolato dei pazienti con CU. L’idea di combinare W. coagulans SANK70258 con batteri produttori di butirrato che utilizzano il lattato sembra una strategia promettente per ripristinare efficacemente la butirrogenesi nell’ambiente colonico dei pazienti con CU. E dato che una diminuzione dei livelli di butirrato è implicata nell’eziologia della CU, la combinazione di probiotici utilizzata in questo studio potrebbe essere efficace nella prevenzione e nel trattamento della CU.

Certo, è importante ricordare che il KUHIMM è un modello in vitro e non tiene conto dell’assorbimento dei metaboliti, del dialogo con le cellule epiteliali e delle risposte immunitarie dell’ospite. Quindi, il prossimo passo sarà verificare l’efficacia di queste combinazioni probiotiche in vivo, attraverso studi clinici.

La strada è ancora lunga, ma i risultati sono incredibilmente promettenti. Capire come diverse combinazioni di probiotici interagiscono all’interno del complesso ecosistema del microbiota umano è fondamentale, specialmente prima di avventurarsi in trial clinici sull’uomo. E chissà, forse un giorno potremo offrire ai pazienti con colite ulcerosa un cocktail di batteri “amici” su misura per aiutarli a ritrovare il benessere intestinale. Io ci spero!

Fonte: Springer