Da sottaceti e barrette di cioccolato a pillole e polveri proteiche, i probiotici sono propagandati come un vantaggio per la salute in tutti i gusti dei prodotti alimentari. Il consumo di questi batteri benefici può rafforzare il microbioma intestinale, migliorando presumibilmente tutto dalla digestione alla funzione cerebrale. Ma indipendentemente dalla forma o dalle dimensioni di questi integratori probiotici, sembrano avere una cosa in comune: molte persone semplicemente non ne traggono beneficio, e in alcuni casi specifici, possono effettivamente fare del male.
Una coppia di studi pubblicati oggi sulla rivista Cell esamina integratori alimentari probiotici per determinare se i presunti batteri prodigiosi forniscono effettivamente il tipo di benefici che sono stati richiesti. I risultati dipingono un quadro più complicato e probabilmente classificheranno molti tra i milioni che giurano con integratori probiotici.
L'autore senior Eran Elinav, immunologo del Weizmann Institute of Science in Israele, e colleghi hanno scoperto che il tratto gastrointestinale di molte persone rifiuta i probiotici generici prima che possano mettersi al lavoro. Ancora peggio, il team di Elinav ha scoperto che la competizione microbica dei probiotici standardizzati può impedire ai batteri intestinali naturali di ristabilirsi dopo essere stati spazzati via dai farmaci antibiotici.
"Penso che i nostri risultati richiedano un cambiamento fondamentale dal paradigma di taglia unica attualmente utilizzato, in cui andiamo al supermercato e acquistiamo una formulazione di probiotici che è progettata da alcune società, a un nuovo metodo che è personalizzato ", Dice Elinav. "Misurando le persone in modo basato sui dati, si sarebbe molto meglio in grado di sfruttare diverse combinazioni probiotiche in contesti clinici diversi."
Il microbioma intestinale naturale di un individuo, misurato attraverso procedure endoscopiche, può influenzare se i ceppi di un probiotico attecchiranno o meno nel tratto gastrointestinale. (Eran Elinav et al.) Gli studi non sono certamente i primi a mettere in dubbio l'efficacia degli integratori probiotici generalizzati. Tuttavia, offrono uno sguardo senza precedenti su come i batteri supplementari si sono popolati (o no) in tutto l'intestino.
Tuttavia, è probabile che i risultati non rallentino l'interesse crescente per gli integratori batterici. I probiotici sono in circolazione da quando Ilya Metchnikoff ha bevuto il colera nel 1892, ma la sua popolarità è aumentata vertiginosamente negli ultimi anni, così come il numero di medici che ne hanno raccomandato l'uso. Un recente studio ha scoperto che il 60 percento dei medici aveva raccomandato alimenti o integratori probiotici e un sondaggio del National Health Interview ha mostrato che quasi 4 milioni di americani hanno usato i probiotici nel 2012, un numero quadruplicato dal 2007.
Il gruppo di Elinav non sostiene che gli integratori probiotici non trasportino dosi elevate di batteri intestinali benefici. In effetti, gli studi confermano che lo fanno. Poiché molti probiotici sono venduti come integratori alimentari e quindi non sono soggetti all'approvazione e alla regolamentazione da parte di molte agenzie farmaceutiche nazionali, tra cui la Food and Drug Administration degli Stati Uniti, il team ha innanzitutto cercato di garantire che gli integratori probiotici nello studio contenessero effettivamente il 11 principali varietà che avrebbero dovuto fornire.
"Tutti questi ceppi erano presenti e vitali al consumo e oltre, in seguito al passaggio attraverso il tratto gastrointestinale, e persino nelle feci, ed erano ancora praticabili", dice Elinav.
Ma scoprire quale impatto hanno questi ceppi di batteri sulle persone che li consumano ha richiesto più scavi, frugando nelle feci del paziente e persino all'interno delle loro viscere.
Gli autori hanno deciso di misurare direttamente la colonizzazione intestinale trovando prima 25 volontari a sottoporsi a endoscopie e colonscopie superiori per mappare i loro microbiomi di base in diverse parti dell'intestino. "Nessuno ha mai fatto nulla di simile prima", afferma Matthew Ciorba, gastroenterologo presso la Washington University della Saint Louis School of Medicine non affiliata allo studio. "Questo richiede alcuni volontari devoti e alcuni ricercatori molto convincenti per farlo."
Alcuni volontari hanno assunto probiotici generici, altri un placebo, prima di sottoporsi alle stesse procedure due mesi dopo. Questo sguardo davvero interno al microbioma intestinale ha mostrato che alcune persone erano "persister", le cui viscere sono state colonizzate con successo da probiotici standardizzati, mentre altre, chiamate "resistori", li hanno espulsi prima che potessero stabilirsi. La ricerca suggerisce due ragioni per la variabilità nella risposta naturale di diversi tratti gastrointestinali ai probiotici.
Innanzitutto il microbioma indigeno di ogni persona, o l'assemblaggio unico di batteri intestinali che aiuta a stabilire quali nuovi ceppi saranno o non saranno in grado di unirsi alla festa. Gli autori hanno preso i microbiomi intestinali da umani resistenti e persistenti allo stesso modo e li hanno trasferiti in topi privi di germi, che non avevano un microbioma proprio. A tutti i topi è stata quindi data la stessa preparazione probiotica.
"Siamo rimasti piuttosto sorpresi nel vedere che i topi che ospitavano il microbioma resistente resistevano ai probiotici che venivano loro somministrati, mentre i topi a cui era stato somministrato il microbioma permissivo consentivano a molti più probiotici di colonizzare il loro tratto gastrointestinale", spiega Elinav. "Ciò fornisce la prova che il microbioma contribuisce alla resistenza o alla permissività di una determinata persona a determinati probiotici."
Il secondo fattore che influenza la risposta di un individuo ai probiotici era il profilo di espressione genica di ciascun ospite. Prima che i probiotici venissero somministrati, i volontari che finivano per essere resistenti hanno mostrato di avere una firma genetica unica nelle loro viscere, in particolare uno stato di risposta autoimmune più attivato rispetto a quelli che erano permissivi agli integratori.
"Quindi è probabilmente una combinazione del microbioma indigeno e del profilo del sistema immunitario umano che si uniscono per determinare lo stato specifico di resistenza o colonizzazione di una persona verso i probiotici", afferma Elinav. Questi fattori erano così chiari che il team ha persino scoperto di poter prevedere se un individuo sarebbe resistente o permissivo osservando il profilo di espressione genica del microbioma e dell'intestino.
Anche questo insolito prelievo del tratto gastrointestinale in situ si è rivelato fondamentale, poiché in numerosi casi la composizione del microbiota trovata nelle feci di un paziente era solo parzialmente correlata a ciò che è stato trovato nell'intestino. In altre parole, il semplice utilizzo di campioni di feci come proxy può essere fuorviante.
Emma Allen-Vercoe, una microbiologa dell'Università di Guelph che non è stata coinvolta nella ricerca, afferma che i consumatori dovrebbero essere consapevoli delle limitazioni probiotiche anche se si tratta del tipo di persecut che sono più ricettivi ai probiotici standard.
“Se guardi dalla parte di qualsiasi probiotico, elencherà il numero di miliardi di CFU [unità formanti colonie] e, wow, un miliardo suona come un grande numero. Ma quello che devi sapere è che ci sono trilioni di microbi nell'intestino umano. Quindi, ciò che stai inserendo e ciò che sopravvive è abbastanza piccolo in confronto ", afferma Allen-Vercoe. "Sì, queste cose hanno la capacità di moltiplicarsi e alcune sono migliori di altre nel farlo, ma comunque quello che stai mettendo è una goccia nell'oceano."
Il secondo studio di Elinav potrebbe essere il primo a suggerire che, in casi specifici, i supplementi di probiotici potrebbero fare peggio di niente, in realtà potrebbero causare danni.
A tre gruppi di pazienti sono stati somministrati antibiotici e poi sono stati somministrati integratori probiotici, i propri batteri intestinali naturali, oppure è stato permesso loro di riprendersi naturalmente. Il gruppo che ha ricevuto una dose dei propri batteri si è ripreso più rapidamente, mentre il gruppo che ha ricevuto probiotici impiegava più tempo a riprendersi in uno stato naturale di diversità batterica. (Eran Elinav et al.) I probiotici sono comunemente usati per aiutare a far ripartire il bioma intestinale dopo un ciclo di antibiotici, che può uccidere i batteri benefici. Tuttavia la letteratura scientifica sulla pratica è mista e la FDA non ha ancora approvato una singola preparazione probiotica per applicazioni mediche.
Il team ha dato a 21 volontari un mix di ciprofloxacina antibiotica e metronidazolo a dosi standard per un periodo di sette giorni, simulando il tipo di trattamento spesso usato clinicamente per i disturbi gastrointestinali dalla malattia di Crohn alla diverticolite. I pazienti sono stati quindi separati in tre gruppi. Un gruppo ha semplicemente lasciato recuperare i propri microbiomi in modo naturale, il secondo ha assunto probiotici generici e il terzo ha ricevuto una dose salutare del proprio bioma batterico, che era stato raccolto prima dell'uso degli antibiotici e somministrato nuovamente tramite un trapianto di microbioma fecale autologo (aFMT ).
L'ultimo gruppo ha visto un'inversione completa dell'effetto degli antibiotici. Rinnovati con il loro materiale fecale, i microbiomi dei pazienti sono tornati alla normalità in pochi giorni. (Il gruppo di Elinav sta perseguendo un brevetto relativo a un lavoro FMF.)
Ma quelli che assumevano probiotici hanno avuto una reazione molto diversa. I probiotici generici hanno fatto bene a colonizzare l'intestino, il che ha senso poiché il microbioma indigeno è stato almeno in parte spazzato via dagli antibiotici, ma i probiotici hanno proibito in modo significativo al bioma naturale di riprendersi e tornare al suo stato naturale. Anche sei mesi dopo il trattamento, i biomi naturali di questi pazienti non si erano completamente ripresi, suggerendo che i batteri sostitutivi standardizzati non sono un ottimo sostituto della più ampia diversità del microbioma naturale.
"Stiamo parlando di un'intera foresta pluviale nell'intestino che è influenzata in diversi modi da diversi antibiotici e non si può semplicemente rattoppare dando un probiotico", afferma Allen-Vercoe. “Perché diciamocelo, un probiotico ha forse sette o otto ceppi. C'è molto in letteratura sul fatto che alcuni di questi batteri siano benefici ed è interessante, ma sono davvero alcuni dei pochi microbi nell'intestino che sono abbastanza semplici per la cultura. E penso che ciò spinga l'industria probiotica più di quanto vorrebbe ammettere. "
Ciorba aggiunge che mentre i risultati non mostrano alcun danno diretto per i pazienti che si stanno riprendendo da antibiotici, sono certamente cibo per la riflessione. "Se pensiamo che la ricostituzione in un microbiota normale e diversificato sia buona, allora potenzialmente questo prevede quale potrebbe essere un danno in un ambiente più ampio basato sulla popolazione", dice. "Sottolinea per i pazienti e i medici che potrebbero esserci situazioni in cui l'uso prolungato di probiotici potrebbe non essere utile se la diversità è il punto finale che stiamo cercando."
Jonathan Eisen, dell'UC Davis Genome Center, osserva che il microbioma umano, come quello presente nell'intestino, è importante per tutti i tipi di stati di salute e di malattia. La diversità sembra essere la chiave dei suoi successi, ma allo stesso tempo è una sfida per gli scienziati che mirano ad aiutare le sue funzioni.
"È profondamente complesso e complicato ed è influenzato da una varietà di fattori, tra cui dieta, stato immunitario, comportamento, genetica, interazioni con altre persone e animali, l'ambiente costruito, forze casuali, posizione, tempo, pratiche di pulizia e molto altro ", Ha detto Eisen in un'e-mail. "Pertanto, è generalmente importante per tutti rendersi conto che è improbabile trovare regole semplici (ad esempio, prendere questo probiotico per questo problema di salute) che funzionano bene in un'ampia varietà di persone in una vasta gamma di condizioni."
