Gli alimenti probiotici e le nostre difese immunitarie

L’influenza di alcuni alimenti sulla flora batterica intestinale

L’intestino di un individuo sano è popolato in larga parte da ceppi batterici definiti commensali (lattobacilli e bifidobatteri ecc), questi formano la flora batterica intestinale (Figura 1).

Flora batterica intestinale
Figura 1 – Flora batterica intestinale

I batteri intestinali svolgono quindi un ruolo indispensabile per l’adeguata funzionalità del sistema intestinale e del sistema immunocompetente. Se però questo equilibrio viene alterato, a causa ad esempio di un’alimentazione non equilibrata (ricca di grassi e carboidrati e povera di fibre), si potrebbe generare una “disbiosi intestinale“. In questa circostanza i batteri positivi per la nostra salute, normalmente presenti in alto numero a livello intestinale, sono pesantemente ridotti a favore di batteri patogeni. In questo modo l’organismo risulta più vulnerabile agli agenti biologici aggressivi provenienti dall’esterno (batteri e virus).

Riequilibrare la flora batterica con l’alimentazione

Per aiutare a riequilibrare la flora batterica con l’alimentazione, è utile inserire degli alimenti “probiotici”, che sulla nostra tavola non devono mai mancare. Tali alimenti sono esempio (figura 2):

  • yogurt
  • formaggi fermentati
  • prodotti da forno derivati dalla pasta acida
  • crauti fermentati
  • tè kombucha
  • miso
  • kefir
  • tempeh
  • aceto

Tutte questi cibi derivano da una fermentazione batterica e pertanto contengono microrganismi (lattobacilli e bifidobatteri ecc) in grado di portare la flora batterica ad uno stato di eubiosi (equilibrio).

Gli effetti degli alimenti probiotici, non sono però solo limitati al lume intestinale, ma influenzano anche il sistema immunitario sistemico (di tutto l’organismo) aiutando a modulare la risposta immunitaria e infiammatoria.

alimenti probiotici, utile alleato per una buona flora batterica intestinale
Figura 2 – Alimenti Probiotici

Come i batteri probiotici stimolano il nostro sistema immunitario

La particolarità degli alimenti probiotici, è che contengono ceppi batterici appartenenti al genere Lactobacillus, Bifidobacterium ed Enterococcus che in diversi studi hanno mostrato la capacità di agire sulle cellule epiteliali attraverso la stimolazione dei recettori dell’immunità innata, i PRRs (Pattern Recognition Receptors), che giocano un ruolo cruciale nelle funzioni chiave del sistema immunitario innato.

I PRRs riconoscono specifiche molecole dei microbi oppure strutture batteriche (Figura 3) chiamate Patterns Molecolari associati ai Patogeni (PAMPs), che includono:

  • Carboidrati specifici dei batteri (come il lipopolisaccaride/LPS, mannosio);
  • Peptidi specifici dei batteri (come la flagellina, fattori di allungamento dei microtubuli);
  • Macromolecole complesse specifiche dei batteri Gram-positivi (come peptidoglicani);
  • Acidi nucleici (come DNA o RNA batterico/virale);
  • Molecole specifiche dei funghi (glucano);
  • Altro (N-formilmetionina, lipoproteine, chitina);
Riconoscimento da parte dei PRRs dei batteri
Figura 3 – Riconoscimento da parte dei PRRs dei batteri
In vitro fermentation and immunomodulating characteristics of dietary fibres – Christiane Rösch –  Gennaio 2016

I PRRs possono essere classificati in numerosi modi, ad esempio in base alla specificità del ligando, alla loro funzione, localizzazione e/o rapporti filogenetici. In base alla loro ubicazione distinguiamo tra:

  • PRRs legati alle membrane, che includono i TLRs (Toll-like receptors);
  • CLRs (C-type lectin receptors);

Questi recettori transmembrana riconoscono determinate strutture tipiche di patogeni e microbi (PAMPs). Una volta che il patogeno entra nel nostro corpo (es. cute o mucosa intestinale dell’uomo) esso è infatti riconosciuto grazie ai TLR; questo causa l’induzione del rilascio di citochine da parte di cellule mononucleate di sangue periferico (PBMC), attivando così le risposte immunitarie delle cellule sentinella (Figura 4).

Recettori dell'immunità innata i PRRs (Pattern Recognition Receptors)
Figura 4 – Recettori dell’immunità innata: i PRRs (Pattern Recognition Receptors)

Quali citochinine possono essere stimolate dai batteri probiotici?

Le citochine sono proteine multifunzionali che rivestono un ruolo importante nella risposta infiammatoria acuta (figura 5). Le più importanti sono rappresentate da alcune interleuchine (IL-4, IL-6, IL-10, IL-12), Interferone-γ (IFN-γ) e Fattore di Necrosi Tumorale-alfa (TNF-α). L’induzione di alcune citochine, e la loro prevalenza rispetto ad altre, assume notevole importanza per il mantenimento dell’omeostasi immunitaria:

L’interleuchina-6 (IL-6)

Riveste un ruolo importante nella risposta infiammatoria acuta, nell’emopoiesi e nella risposta immunitaria. In particolare la IL- 6 stimola la proliferazione dei linfociti B e, quindi, la secrezione di immunoglobuline. Il suo ruolo nell’infiammazione, che si esprime attraverso l’effetto inibitorio esercitato su TNF- α, IL-1 e sull’attivazione di IL-10, è importante soprattutto nella cronicizzazione dell’infiammazione, in quanto media il passaggio dallo stadio acuto a quello cronico. Insieme al TNF-α e alla IL-1 la IL-6 forma la triade infiammatoria.

L’interleuchina-10 (IL-10)

Nota anche come Fattore Inibitorio della Sintesi di Citochine (CSIF), IL-10 è prodotta prevalentemente dai monociti. Esprime effetti pleiotropici sull’immunoregolazione, inibisce l’espressione di citochine Th1, antigeni MHC di classe II e di molecole costimolatorie sui macrofagi, aumenta la sopravvivenza e la proliferazione dei linfociti B e, di conseguenza, la produzione di anticorpi. Ha inoltre un effetto inibitorio sulla sintesi di citochine proinfiammaorie quali IL-1, IL-3, IL-6, TNF-α, IFN-γ, GM- CSF e sulla capacità delle APC di presentare l’antigene. Ciò spiega perché nei monociti dei pazienti con asma grave si riscontra una bassa secrezione di IL-10 e IL-12.

L’interleuchina-12 (IL-12)

Ha un’azione sia immunosoppressiva che immunostimolante. La sua azione biologica principale consiste nell’incrementare la risposta immunitaria cellulomediata, stimolando la produzione di IFN-γ e TNF-α da parte di linfociti T-citotossici e cellule NK. Induce inoltre la differenziazione dei linfociti T naive in Th1, evento chiave per i processi di adesione dei patogeni alle mucose intestinali.

L’IFN-γ

E’ un potente immunoregolatore della risposta cellulo-mediata. La sua azione si esplica nell’attivazione della presentazione dell’antigene da parte dei macrofagi, nell’aumento dell’attività lisosomiale dei macrofagi stessi, nell’incremento dell’attività delle cellule NK, nell’attivazione delle APC e nel promuovere la differenziazione dei linfociti T naive verso la sottopopolazione Th1. Oltre ad avere una spiccata azione immunoregolatoria, l’IFN-γ possiede attività antivirale aspecifica, inclusa quella verso i virus respiratori e contro vari patogeni intracellulari. I benefici osservati in studi clinici nei quali la somministrazione long-term di probiotici ha ridotto l’impatto della malattia influenzale, in termini di contagio e durata, sono probabilmente da attribuire per la maggior parte all’induzione di questa citochina, le cui concentrazioni erano in questo studio più che triplicate rispetto al basale dopo stimolazione con il preparato in esame.

Il TNF-α

E’ la prima citochina ad essere rilasciata in seguito ad infezioni virali e batteriche, soprattutto da Gram-, ed è coinvolta nei processi di infiammazione locale, nell’attivazione di cellule endoteliali, nel meccanismo di insorgenza della febbre e nell’induzione di proteine della fase acuta (APP). Dagli esperimenti effettuati si osserva un incremento statisticamente significativo nella produzione di TNF-α.

Stimolazione della risposta infiammatoria da parte dei batteri della flora batterica
Figura 5 – Stimolazione della risposta infiammatoria da parte dei batteri

Conclusioni

In particolare i microrganismi probiotici (che includono ceppi batterici appartenenti ai generi Lactobacillus, Bifidobacterium ed Enterococcus) presenti negli alimenti fermentati, sono in grado di modulare le risposte immunitarie per mezzo della stimolazione delle cellule del sistema immunitario. Infatti, grazie anche al legame tra le loro proteine di superficie (SLPs) e i recettori glicoproteici o glicolipidici presenti sulla superficie degli enterociti (le cellule dei villi intestinali), i batteri probiotici, possono promuovere la sintesi di diverse citochine e modulare la risposta immunitaria.

Quindi è importante stabilizzare la microflora intestinale con la corretta alimentazione, per aiutare il corpo ad indurre una specifica risposta da parte del sistema immune, caratteristica di fondamentale importanza al fine di migliorare la risposta immune, sia innata che acquisita.

Dott. Emanuele Rondina – Biologo Nutrizionista

Bibliografia

  • Gill H, Prasad J. Probiotics, immunomodulation, and health benefits. Adv Exp Med Biol 2008; 606:423-454.
  • Marco ML, Pavan S, Kleerebezem M. Towards understanding molecular modes of probiotic action. Curr Opin Biotechnol 2006; 17:204-210.
  • Borchers AT, Selmi C, Meyers FJ, et al. Probiotics and immunity. J Gastroenterol 2009; 44:26-46.
  • Rautava S, Salminen S, Isolauri E. Specific probio- tics in reducing the risk of acute infections in infan- cy—a randomised, double-blind, placebo-controlled study. Br J Nutr 2009; 101:1722-1726.
  • Miettinen M, Vuopio-Varkila J, Varkila K. Pro- duction of human tumor necrosis factor alpha, inter- leukin-6, and interleukin-10 is induced by lactic acid bacteria. Infect Immun 1996; 64:5403-5435.
  • Lapensee CR, Hugo ER, Ben-Jonathan N. Insulin Stimulates Interleukin-6 Expression and Release in LS14 Human Adipocytes through Multiple Signaling Pathways. Endocrinology 2008; 149:5415-5422.
  • Jones SA. Directing transition from innate to acqui- red immunity: defining a role for IL-6. J Immunol 2005; 175:3463-3468.
  • O’Garra A, Barrat FJ, Castro AG, et al. Strategies for use of IL-10 or its antagonists in human disease. Immunol Rev 2008; 223:114-131.
  • Tomita K, Lim S, Hanazawa T, et al. Attenuated production of intracellular IL-10 and IL-12 in mo- nocytes from patients with severe asthma. Clin Im- munol 2002; 102:258-266.
  • Xu Q, Katakura Y, Yamashita M, et al. IL-10 aug- ments antibody production in in vitro immunized lymphocytes by inducing a Th2-type response and B cell maturation. Biosci Biotechnol Biochem 2004; 68:2279-2284.
  • He XS, Draghi M, Mahmood K, et al. T cell-de- pendent production of IFN-gamma by NK cells in response to influenza A virus. J Clin Invest 2004; 114:1812-1819.
  • Ouyang Q, Wagner WM, Wikby A, et al. Com- promised interferon gamma (IFN-gamma) produc- tion in the elderly to both acute and latent viral anti- gen stimulation: contribution to the immune risk phenotype? Eur Cytokine Netw 2002; 13:392-394.
  • Taylor PC, Williams RO, Feldmann M. Tumour necrosis factor alpha as a therapeutic target for im- mune-mediated inflammatory diseases. Curr Opin Biotechnol 2004; 15:557-563.(EN) Ranjeet Singh Mahla, C. Madhava Reddy e Durbaka Prasad, Sweeten PAMPs: Role of sugar complexed PAMPs in innate immunity and vaccine biology, in Frontiers in Immunology, vol. 4, 2013, DOI:10.3389/fimmu.2013.00248URL consultato il 18 settembre 2017.
  • Salta a: a b Himanshu Kumar, Taro Kawai e Shizuo Akira, Pathogen recognition by the innate immune system, in International Reviews of Immunology, vol. 30, nº 1, February 2011, pp. 16–34, DOI:10.3109/08830185.2010.529976URL consultato il 18 settembre 2017
  • Bruce Alberts, Alexander Johnson e Julian Lewis, Innate Immunity, 2002. URL consultato il 18 settembre 2017.
  • Kate Schroder e Jurg Tschopp, The Inflammasomes, in Cell, vol. 140, nº 6, 19 marzo 2010, pp. 821–832, DOI:10.1016/j.cell.2010.01.040URL consultato il 18 settembre 2017.

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Autore di Microbiologia Italia

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labottegadelfermentista
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Buongiorno, volevo fare i miei complimenti per l’articolo (in realtà è da un po’ che ho la fortuna di seguirvi e i complimenti riguardano tutto il vostro lavoro).
In questo periodo di sciacallaggio da parte di moltissimi siti che approfittano del CORONACAOS per far soldi con probiotici e altri prodotti farmaceutici, finalmente qualcuno che da la giusta importanza all’alimentazione e ai prodotti fermentati!
Grazie,
Alberto.