Cibo, microbiota e probiotici 15° Congresso FIMP Napoli PEDIATRIA MEDITERRANEA Cibo, microbiota e probiotici L’argomento visto dal pediatra di famiglia Fabio Albano

Un Ecosistema Microbico nel nostro organismo Microbiota Popolazione di microrganismi che risiedono in tutte le parti del nostro organismo esposte all’esterno La più alta concentrazione di questi microrganismi si trova nel tratto gastrointestinale. Le cellule batteriche contenute nell’intestino (Microbiota Intestinale) sono 10 volte il numero totale di cellule dell’individuo stesso (biomassa > 1Kg). 100.000 bilioni di batteri – migliaia di specie batteriche con almeno 57 specie comuni a tutti gli individui Genoma microbiota intestinale (microbioma) > 3.300.000 geni Circa 100 volte il numero di geni dell’organismo umano

FATTORI CHE INFLUENZANO LA COMPOSIZIONE NEL MICROBIOTA INTESTINALE Native CORE microbiota (4-36 months)

Intestinal Microbiota: Alterations During Human Life Cycle Ottman, N. Front Cell Infect Microbiol. 2012;2:104

Distribuzione - Effetto Barriera Lo strato mucoso che riveste il nostro intestino, viene inteso come una barriera fisica costituita da cellule epiteliali e secrezioni mucose, in grado di proteggere l’organismo dai germi patogeni e dalle sostanze tossiche eventualmente presenti nel lume intestinale. Al mantenimento della funzionalità della mucosa intestinale concorre la microflora batterica. In modelli animali si è ampiamente dimostrato che alcuni ceppi di Lactobacillus sono, infatti, in grado di potenziare l’effetto barriera, suggerendo la possibilità del loro utilizzo nel trattamento di alcune IBD quali RCU e M. di Crohn e nel trattamento delle Intolleranze Alimentari, tutte patologie nelle quali si riscontra la compromissione della funzionalità e della permeabilità della mucosa intestinale.

PRINCIPALI FUNZIONI DELLA MICROBIOTA INTESTINALE

FATTORI INTRINSECI ED ETRINSECI CHE POSSONO INFLUIRE SULLA COMPOSIZIONE E DISTRIBUZIONE DEL MICROBIOTA INTESTINALE Gut 2013

When these mechanisms fail ….. Quali-quantitative alterations of of gastric, small bowel and/or colonic microbiota Microbial overgrowth/reduction (DYSBIOSIS) Leaky gut Live bacteria or bacterial fragments translocate in portal and sistemic circulation … GI, Liver and Systemic-associated diseases

WHEN A DYSBIOSIS OCCURS? UNBALANCED DIET High fats Low fibers High calories High meat content …….

La “Western diet” è un fattore di rischio per le malattie infiammatorie croniche ed il cancro. È caratterizzata da elevati livelli di carni rosse, zuccheri, grassi e cereali “raffinati” e bassi livelli di vegetali, frutta e pesce. I danni che tale dieta comporta sono stati interpretati come dovuti alla incapacità del genoma umano ad adattarsi ai rapidi cambiamenti dell’ambiente, in primis della dieta

There now is scientific evidence to support the adage Food, immunity, and the microbiome. Tilg H1, Moschen AR2. Abstract There is increasing evidence that ingested diet-borne components are involved in the pathogenesis of disorders such as inflammatory bowel diseases, atherosclerosis, and type 2 diabetes. Nutrients can have short- and long-term effects in shaping the composition of the microbiota. Western diets (enriched in fat, phosphatidylcholine, and L-carnitine) promote inflammation and atherosclerosis through specific fatty acids and degradation products such as trimethylamine N-oxide. Other dietary factors such as carbazoles or tryptophan-enriched proteins have anti-inflammatory properties-partly via activation of aryl hydrocarbon receptors. The microbiota and its metabolic machinery produce a myriad of metabolites that serve as important messengers between the diet, microbiota, and host. Short-chain fatty acids affect immune responses and epithelial integrity via G-protein-coupled receptors and epigenetic mechanisms. By increasing our understanding of interactions between diet, immunity, and the microbiota, we might develop food-based approaches to prevent or treat many diseases. There now is scientific evidence to support the adage "we are what we eat,“ and this process begins in early life. Gastroenterology 2015

Effetti di varie diete sul microbiota intestinale Gut and liver 2014

No antibiotici 6 mesi precedenti No ricoveri 6 mesi precedenti Bambini 1- 6 aa No patologie di base No antibiotici 6 mesi precedenti No ricoveri 6 mesi precedenti Fibre Carboidrati Proteine animali Grassi animali Carboidrati Proteine animali Grassi

COME MODULARE IL MICROBIOTA INTESTINALE 1. Rimuovendo le condizioni predisponenti Dieta (es. corretta quantità di fibre non digeribili, struttura e grandezza del cibo, cottura, …) Micronutrienti 3. Probiotici /Prebiotici Antibiotici Trapianto di microbiota

Something New under the Sun Something New under the Sun? The Mediterranean Diet and Cardiovascular Health Sarah W. Tracy, Ph.D. N Engl J Med 2013; 368:1274-1276 La dieta mediterranea è considerata sempre più la dieta standard per la salute dell’uomo. Riduce il rischio di malattie cardiovascolari, cancro, Alzheimer, Parkinson, e morte prematura in genere. E’ una dieta ricca di olio di oliva, frutta, cereali “grezzi” (whole-grain), noci e moderato consumo di pesce e pollame, povera di carni rosse e carboidrati semplici (dolci).

PROBIOTICS Microbes that, when adminitered in adequate amounts, confer health benefit to the host, expecially by improving intestinal microbial balance Lactobacillus spp Bacillus Clausii Saccoromices Boulardii Bifidobacterium spp Other Single strain Multiple strains Different action for each Probiotic Knowledge of micro-organism functions and host genetic modulation by different species/strain is crucial Need for a Strain Specific Microbial Therapy

POSSIBILI CAMPI DI APPLICAZIONE EVIDENZA DI EFFICACIA Gastroenterite acuta Conclusiva Diarrea associata ad antibiotici Forte Diarrea del viaggiatore Disturbi funzionali GIT Promettente Infezioni respiratorie Preliminare Infezioni nosocomiali Fibrosi cistica NEC Controversa Atopia Molto preliminare

EVOLUZIONE GRAZIE