Nozioni di base sul microbioma

villi intestinali con batteri

La terminologia che descrive il microbioma si è evoluta sulla base dei progressi della ricerca. Le definizioni fornite di seguito rappresentano la terminologia più recente riflessa nella letteratura scientifica attuale e nelle dichiarazioni comuni degli esperti.

Il microbioma è la raccolta completa dei microrganismi (il microbiota), i loro geni e il loro microambiente (habitat) in un'area specifica. L'analisi del materiale genetico è il modo in cui gli studi più recenti identificano il microbiota, ma i termini microbioma e microbiota vengono spesso utilizzati in modo intercambiabile, fatta eccezione per la ricerca scientifica.1 I sottogruppi del microbioma comprendono il viroma (virus), il micobioma (funghi) e l'archeoma (archei; questi organismi somigliano ai batteri, ma sono un dominio distinto).2 Si tratta di un ambiente dinamico con interazioni complesse e metabolismi interconnessi.3

icona microbioma

Il mantenimento di una popolazione di batteri intestinali diversificata ed equilibrata è essenziale per una buona salute.

La disbiosi è uno squilibrio del microbioma e può avere effetti avversi sulla salute dell'ospite.4  La disbiosi del microbioma intestinale è stata associata a infezioni gastrointestinali, obesità, allergie, condizioni autoimmuni, disturbi cognitivi, enteropatie croniche e altro.4,5 Tuttavia, resta da vedere se questa associazione rappresenti la causalità o solo una correlazione, indipendentemente dal fatto che la disbiosi sia un sintomo o una causa.5

icona equilibrio intestinale

I prebiotici sono substrati, come fibra e amido resistente, che vengono utilizzati selettivamente dai microrganismi ospiti, conferendo un beneficio per la salute.6-8

L'obiettivo finale dell'integrazione di prebiotici è il miglioramento del microbiota intestinale. Tuttavia, i prebiotici hanno effetti benefici propri, tra cui il miglioramento della salute dell'intestino stesso. I prodotti primari del metabolismo dei batteri prebiotici includono acidi grassi a catena corta, quali butirrato e propionato, che offrono effetti benefici.9 I prebiotici interagiscono inoltre in modo diretto con le cellule dell'ospite, modulando la segnalazione delle cellule epiteliali intestinali e del sistema immunitario, regolando l'infiammazione e la funzione di barriera.9

icona prebiotici e probiotici

I prebiotici facilitano cambiamenti specifici nella composizione e/o nell'attività della microflora intestinale, che comportano benefici al benessere e alla salute dell'ospite.8

tabella prebiotici

I prebiotici Purina

I prebiotici più comunemente utilizzati sono carboidrati fermentabili non digeribili.

Purina utilizza come prebiotici l'inulina purificata, l'aleurone di frumento, la radice di cicoria e lo psillio. L'inulina viene estratta dalla radice di cicoria attraverso un processo in acqua calda e, grazie a un ulteriore trattamento, viene estratto l'oligofruttosio. Concentrazioni naturalmente elevate di inulina possono essere reperite in alimenti quali aglio, cipolla, carciofo e porro. L'aleurone di frumento si trova come singolo strato di cellule tra la crusca e l'endosperma del chicco di frumento.

I probiotici sono un esempio di intervento nutrizionale che può aiutare, attraverso una serie di meccanismi, a ridurre l'eccessiva proliferazione di patogeni e portare il microbiota verso specie batteriche più benefiche.8,9,13

Negli ultimi anni, i probiotici si sono affermati come metodo sicuro e innovativo per il mantenimento di un microbiota intestinale sano e in grado quindi di favorire una buona salute dell'animale. La definizione tecnica di probiotici è: "microrganismi vivi che, se somministrati in quantità adeguate, offrono diversi vantaggi per la salute dell'ospite."12 I probiotici possono esercitare effetti benefici sul microbioma grazie alla colonizzazione.9

tabella dei meccanismi

Ad oggi, la maggior parte dei probiotici disponibili appartengono ai generi Lactobacillus, Bifidobacterium e Streptococcus.8 Probiotici diversi offrono benefici diversi e ciascun probiotico deve essere scelto in base al beneficio finale desiderato. Anche all'interno della stessa specie, alcuni batteri possono avere effetti probiotici benefici e altri no; pertanto, è importante testare l'efficacia del ceppo per determinarne i potenziali benefici.

I simbiotici sono una combinazione di prebiotici e probiotici.

Le combinazioni possono essere complementari (il prebiotico e il probiotico hanno meccanismi e benefici indipendenti) oppure sinergiche (con un prebiotico che è il substrato preferito per il probiotico che lo accompagna).9

I postbiotici sono preparati di microrganismi inanimati e/o loro componenti che offrono all'ospite un vantaggio per la propria salute.14

Secondo l'International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP), i postbiotici sono cellule microbiche deliberatamente inattivate, con o senza metaboliti o componenti cellulari, che contribuiscono a benefici comprovati per la salute.14 Non devono essere derivati dai probiotici e i metaboliti microbici purificati non sono qualificati come postbiotici.14 Nonostante la loro incapacità di replicarsi, i postbiotici possono indurre una modulazione benefica del microbioma.14 I postbiotici possono migliorare la funzione di barriera dell'epitelio, modulare le risposte metaboliche sistemiche e le risposte immunitarie locali e sistemiche.14 Esistono inoltre prove che suggeriscono come i postbiotici possano influenzare l'asse intestino-cervello.14 I postbiotici offrono un'alternativa quando l'uso di probiotici vivi non è indicato.8,14 I postbiotici sono stabili e hanno una lunga durata di conservazione, e alcuni di essi potrebbero non perdere la propria bioattività se somministrati insieme ad antibiotici o antimicotici.8,14 Analogamente a quanto accade con i probiotici, anche per i postbiotici gli effetti sono specifici per ciascun ceppo. Un probiotico vivo e la sua controparte postbiotica non hanno necessariamente proprietà simili e non necessariamente postbiotici efficaci devono derivare da ceppi con effetti probiotici noti.

I microrganismi non replicanti sono microorganismi sottoposti a trattamento termico, insieme al loro terreno di coltura, noti per influenzare positivamente la salute anche dopo essere stati inattivati (resi incapaci di replicarsi) e, pertanto, vengono considerati postbiotici.14

Scopri altre aree del forum sul microbioma

miniatura centralità microbioma

Interventi incentrati sul microbioma per le condizioni di salute degli animali domestici

leadership nestle

La leadership di Nestlé e Purina sul microbioma

Ulteriori informazioni

  1. Marchesi, J. R. & Ravel, J. (2015). The vocabulary of microbiome research: a proposal. Microbiome, 3, 31. doi:10.1186/s40168-015-0095-5
  2. Kim, J. Y., Whon, T. W., Lim, M. Y., Kim, Y. B., Kim, N., Kwo, M.-S.,…Na, Y.-D. (2020). The human gut archaeome: identification of diverse haloarchaea in Korean subjects. Microbiome, 8, 114. doi:10.1186/s40168-020-00894-x
  3. Seth, E. C., & Taga, M. E. (2014). Nutrient cross-feeding in the microbial world. Frontiers in Microbiology, 5, 350. doi:10.3389/fmicb.2014.00350
  4. Belas, A., Marques, C., & Pomba, C. (2020). The gut microbiome and antimicrobial resistance in companion animals. In Duarte, A. & Lopes da Costa, L. (Eds.), Advances in Animal Health, Medicine and Production (1st ed.), pp. 233–245. Springer International Publishing
  5. Pilla, R., & Suchodolski, J. S. (2021). The gut microbiome of dogs and cats, and the influence of diet. Veterinary Clinics of North America Small Animal Practice, 51(3), 605621. doi:10.1016/j.cvsm.2021.01.002
  6. Valcheva, R., & Dieleman, L. A. (2016). Prebiotici: Definition and protective mechanisms. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, 30, 2737. doi:10.1016/j.bpg.2016.02.2008
  7. Barros, C. P., Guimarães, J. T., Esmerino, E. A., Duarte, M. C. K. H., Silva, M. C., Silva, R.,…Cruz, A. G. (2020). Paraprobiotics and postbiotics: concepts and potential applications in dairy products. Current Opinion in Food Science, 32, 18. doi:10.1016/j.cofs.2019.12.003
  8. Wegh, C. A. M., Geerlings, S. Y., Knol, J., Roeselers, G., & Belzer, C. (2019). Postbiotics and their potential applications in early life nutrition and beyond. International Journal of Molecular Sciences, 20, 4673. doi:10.3390/ijms20194673
  9. Cunningham, M., Azcarate-Peril, M. A., Barnard, A., Benoit, V., Grimaldi, R., Guyonnet, D.,…Gibson, G. R. (2021). Shaping the future of probiotics and prebiotics. Trends in Microbiology, Pubblicazione in formato elettronico prima della stampa. doi:10.1016/j.tim.2021.01.003
  10. Santana Vaz Rezende, E., Carielo Lima, G., & Veloso Naves, M. M. (2021). Dietary fibers as beneficial microbiota modulators: a proposal classification by prebiotic categories. Nutrition, 89, 111217. doi:10.1016/j.nut.2021.111217
  11. Jalanka, J., Major, G., Murray, K., Singh, G., Nowak, A., Kurtz, C.,…Spiller, R. (2019). The effect of psyllium husk on intestinal microbiota in constipated patients and healthy controls. International Journal of Molecular Science, 20(2), 433. doi:10.3390.ijms20020433
  12. World Health Organization (WHO) & Food and Agriculture Organization of the United States (FAO). (2006). Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. (ISSN 0254-4725)
  13. Sanders, M. E. (2008). Probiotics: Definition, sources, selection, and uses. Clinical Infectious Diseases, 46 (Suppl 2), S58-61. doi:10.1086/52334.
  14. Salminen, S., Collado, M. C., Endo, A., Hill, C., Lebeer, S., Quigley, E. M. M.,…Vinderola, G. (2021). The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 18, 649-667. doi: 10.1038/s41575-021-00440-6