Il tratto gastrointestinale è uno degli ecosistemi più microbiologicamente attivi e i batteri che formano il microbiota svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento del sistema immunitario. Attualmente i probiotici sono definiti come “microrganismi vivi che, quando somministrati in dosi appropriate, conferiscono un beneficio alla salute dell’ospite”. I microrganismi più comuni usati come probiotici sono i lattobacilli e i bifidobatteri.
Gli effetti benefici dei probiotici sono stati ampiamente utilizzati nel miglioramento della salute e nel trattamento di diverse patologie infettive e non infettive, tra cui la protezione contro le infezioni, il sollievo dai sintomi dell’intestino irritabile, l’inibizione della crescita di Helicobacter pylori, la riduzione della risposta infiammatoria intestinale.
Il microbiota intestinale non interagisce direttamente con le cellule dell’epitelio intestinale, ma piuttosto stimola la maturazione e la funzionalità delle cellule immunitarie attraverso dei metaboliti. I meccanismi indotti dai probiotici per stimolare il sistema immunitario sono molteplici.
I probiotici modulano la composizione delle specie microbiche intestinali mantenendone l’equilibrio e sopprimendo la crescita di potenziali batteri patogeni nell’intestino. I probiotici competono con i patogeni per i nutrienti necessari alla crescita e alla proliferazione. Diversi studi hanno dimostrato la capacità di Lactobacillus rhamnosus e plantarum di inibire l’attaccamento dell’Escherichia coli nel tratto gastrointestinale.
I probiotici inibiscono la crescita di batteri patogeni anche attraverso la sintesi di composti a basso peso molecolare come acidi organici (acido acetico e l’acido lattico) e composti antimicrobici ad alto peso molecolare chiamati batteriocine. È stato dimostrato che questi composti hanno potenti effetti inibitori contro batteri patogeni gram-negativi come H. pylori.
Il tempo di permanenza dei batteri probiotici nel lume intestinale (72 ore) è sufficiente per indurre cambiamenti nelle cellule immunitarie intestinali, aumentando il numero di macrofagi e cellule dendritiche della lamina propria e migliorandone la funzionalità.
I probiotici aderiscono alle cellule epiteliali intestinali (IEC) attraverso i recettori Toll-like (TLR) e mediano la stimolazione immunitaria; questa interazione porta all’aumento della produzione di citochine, come IL-6. Tramite una complessa rete di segnali, le cellule epiteliali intestinali stimolano le cellule immunitarie associate alla lamina propria e attivano principalmente la risposta immunitaria innata con induzione di diverse citochine dalle cellule T. In particolare, i probiotici attivano le cellule T regolatorie che rilasciano IL-10. Questo effetto dipende dal ceppo probiotico stesso. Dopo somministrazione probiotica orale, le citochine prodotte dalle cellule T nella lamina propria dell’intestino tenue, in particolare le citochine IFN-γ e TNF-α, sono state secrete a livelli leggermente più alti rispetto a quelli osservati in presenza di batteri commensali. Attraverso la produzione di citochine, i probiotici innescano la stimolazione di una risposta immunitaria adattativa e stabiliscono una rete di segnali tra le diverse cellule immunitarie.
È interessante notare che i probiotici rinforzano la barriera intestinale con un aumento delle mucine, delle Tight junctions e delle cellule di Paneth. Queste ultime, caratteristiche cellule epiteliali dell’intestino tenue situate nella parte inferiore delle cripte intestinali, sono responsabili della secrezione di diversi peptidi antimicrobici come il lisozima, la fosfolipasi A2 secretoria e le difensine. Il probiotico B. longum associato ad un trattamento prebiotico in pazienti con orticaria cronica ha provocato il rilascio di defensine da parte delle cellule epiteliali.
Inoltre, la somministrazione orale probiotica protegge dalle infezioni nelle mucose dei bronchi e urogenitali. Uno studio condotto su 54 donne ha riferito che il consumo giornaliero di probiotici per 6 mesi ha migliorato la clearance del papillomavirus umano.
A questo proposito, è stato visto che la somministrazione orale di probiotici ha aumentato il numero di immunoglobuline IgA nella lamina propria dell’intestino, nei bronchi e nelle ghiandole mammarie.
La somministrazione di probiotici è efficace nel migliorare i profili lipidici e per la riduzione del tessuto adiposo, i livelli di colesterolo totale, LDL e trigliceridi e aumentando il colesterolo HDL. Gli studi clinici hanno confermato che i probiotici riducono i livelli di glucosio e insulina nei pazienti con diabete. Possono anche migliorare l’Hb1Ac e la resistenza all’insulina. I meccanismi per questi effetti correlati all’obesità comprendono la regolazione della differenziazione immunitaria e della sensibilità all’insulina, l’inibizione dell’adesione dei patogeni nell’intestino e il miglioramento della funzione di barriera intestinale.
Fonte:
Maldonado Galdeano C, Cazorla SI, Lemme Dumit JM, Vélez E, Perdigón G. Beneficial Effects of Probiotic Consumption on the Immune System. Ann Nutr Metab. 2019;74(2):115–24.
