Potenziale Probiotico: Lacticaseibacillus rhamnosus P118 e Salute Intestinale

Le malattie diarroiche causate da germi e parassiti sono un grosso problema di salute globale. Ogni anno si segnalano circa 1,7 miliardi di casi di diarrea infantile, con oltre 480.000 morti tra i bambini sotto i cinque anni e più di 500.000 morti tra gli adulti sopra i 70. La Salmonella, una causa comune di malattia alimentare, è diventata un problema serio, causando molti casi di gastroenterite. Questo non solo influisce sulla salute pubblica, ma comporta anche un alto costo economico, con stime di oltre 3,5 miliardi di dollari persi ogni anno solo negli Stati Uniti.

Il trattamento antibiotico è stato a lungo il modo principale per gestire le infezioni da Salmonella. Tuttavia, l'uso improprio degli antibiotici ha sollevato serie preoccupazioni sulla resistenza agli antibiotici, il che rende le infezioni più difficili da trattare. Di conseguenza, cresce l'interesse verso metodi alternativi, come cambiamenti nella dieta e integratori naturali, per prevenire queste infezioni.

#Importanza della Salute Intestinale

L'equilibrio dei microbi nei nostri intestini è importante per prevenire le infezioni. Quando questo equilibrio viene interrotto, le persone possono diventare più vulnerabili a infezioni e malattie come la malattia infiammatoria intestinale. I microbi intestinali sani aiutano a mantenere l'intestino al sicuro da germi nocivi prevenendone la colonizzazione e mantenendo l'integrità della barriera intestinale. Le specie probiotiche, che sono microbi benefici come il Lactobacillus e il Bifidobacterium, svolgono un ruolo nel potenziare le nostre difese immunitarie e supportare la salute intestinale.

Anche se sono stati trovati molti potenziali candidati Probiotici, i metodi tradizionali per valutarli possono essere lenti e richiedere molto lavoro. Nuove tecniche, come il sequenziamento dell'intero genoma e l'uso di modelli animali piccoli come il C. elegans, stanno guadagnando popolarità perché possono elaborare più campioni e fornire risultati coerenti.

#Il Ruolo dei Macrofagi

I macrofagi intestinali sono una parte fondamentale del sistema immunitario, aiutando a controllare l'infiammazione e mantenere sano l'intestino. Aiutano anche a risolvere l'infiammazione quando si verifica. Recenti ricerche suggeriscono che i metaboliti prodotti dai probiotici, composti che giovano alla salute, possono interagire con le cellule immunitarie e fornire benefici per la salute.

Un gruppo di metaboliti deriva dal triptofano, un amminoacido presente in molti cibi. Questi metaboliti possono interagire con i recettori nel nostro corpo per supportare la salute intestinale e mantenere l'integrità della barriera intestinale. La ricerca indica anche che alcuni probiotici possono produrre questi benefici derivati dell'indolo, che possono aiutare a ridurre l'infiammazione.

#Screening per Probiotici

In recenti studi, un ceppo specifico di lactobacillus, noto come Lacticaseibacillus rhamnosus P118, è stato identificato come avente forti qualità probiotiche. Questo è stato fatto testando numerosi ceppi batterici isolati da varie fonti, tra cui alimenti fermentati e intestini animali. P118 ha mostrato una vasta attività antibatterica contro patogeni comuni e ha migliorato la salute intestinale riducendo i batteri nocivi associati alle infezioni.

Per valutarne l'efficacia, sono stati utilizzati vari metodi di screening. Un metodo consisteva nel testare quanto bene P118 potesse sopravvivere in presenza di sali biliari, che si trovano nell'apparato digerente. Un altro metodo prevedeva il testare il ceppo nel C. elegans, un piccolo verme spesso usato nella ricerca. I risultati hanno mostrato che P118 poteva ridurre significativamente la mortalità e migliorare la sopravvivenza del C. elegans infettato da Salmonella.

#Proprietà Antibatteriche di P118

Ulteriori indagini hanno rivelato che P118 era efficace nell'inibire la crescita di vari patogeni. Il ceppo era più efficace in condizioni anaerobiche, il che significa che prosperava in ambienti privi di ossigeno. Questo suggerisce che gli agenti attivi responsabili dei suoi effetti antibatterici sono più efficaci quando i batteri sono in fase stazionaria in queste condizioni.

Le proprietà antibatteriche di P118 erano sensibili a vari fattori, tra cui cambiamenti nel pH e l'esposizione a enzimi e alte temperature. Questo indica che gli agenti attivi sono probabilmente basati su proteine o peptidi.

#Analisi Genomica di P118

Un'analisi completa del genoma di P118 ha rivelato elementi genetici che potrebbero essere responsabili delle sue proprietà antibatteriche. Sono stati identificati alcuni geni associati alla produzione di batteriocine, che sono proteine in grado di inibire la crescita di altri batteri. Questo si allinea con i risultati ottenuti in ceppi simili di Lactobacillus noti per le loro attività antibatteriche.

#Effetti Protettivi in Modelli Animali

Gli effetti protettivi di P118 sono stati ulteriormente testati utilizzando topi infettati da Salmonella. I risultati hanno dimostrato che P118 riduceva significativamente la probabilità di morte e la perdita di peso corporeo nei topi durante l'infezione. Il ceppo ha anche aiutato ad alleviare sintomi come l'ingrossamento della milza e del fegato, che sono reazioni comuni alle infezioni batteriche.

Inoltre, P118 ha aiutato a controllare la distribuzione della Salmonella negli intestini e a limitare la sua diffusione ad altri organi. Ha anche migliorato significativamente la salute della mucosa intestinale, cruciale per il corretto funzionamento dell'intestino.

#Modulazione del Microbiota Intestinale

I benefici per la salute forniti da P118 sono stati collegati anche a cambiamenti nel microbiota intestinale. È stato osservato che P118 modificava la composizione dei batteri negli intestini, riducendo i batteri nocivi e aumentando quelli benefici. Questo cambiamento nell'equilibrio microbico è fondamentale per migliorare la salute complessiva dell'intestino.

La disbiosi, un termine utilizzato per descrivere uno squilibrio nei batteri intestinali, può portare a ulteriori complicazioni durante le infezioni. La capacità di P118 di ridurre le popolazioni microbiche nocive e ripristinare l'equilibrio dimostra il suo potenziale come strategia terapeutica contro le infezioni.

#Analisi Metabolomica

Per capire come P118 operi a livello metabolico, sono stati analizzati i metaboliti fecali. I metaboliti presenti nelle feci di topi trattati con P118 mostrano differenze significative rispetto ai topi infetti non trattati. In particolare, i livelli di triptofano e dei suoi derivati sono aumentati dopo il trattamento con P118, collegando questi metaboliti agli effetti protettivi del ceppo contro la Salmonella.

#Il Ruolo dell'Acido Indolo-3-Acrilico

L'acido indolo-3-acrilico (IAA), un metabolita derivato dal triptofano, è stato ulteriormente studiato per il suo ruolo nel combattere le infezioni da Salmonella. L'introduzione di questo composto nelle diete dei topi infetti ha mostrato risultati promettenti. L'IAA ha aiutato a migliorare la resistenza dei topi all'infezione, riducendo la perdita di peso e i segni di stress sugli organi.

Lo studio dell'IAA ha anche rivelato che può potenziare la capacità dei macrofagi, una parte essenziale del sistema immunitario, di eliminare la Salmonella. L'IAA ha ridotto significativamente la risposta infiammatoria, suggerendo che gioca un ruolo nel controllare le risposte immunitarie eccessive che possono portare a danni ai tessuti.

#Proteggere l'Intestino con i Probiotici

I macrofagi sono vitali per la risposta immunitaria, offrendo protezione contro i patogeni mentre mantengono l'omeostasi intestinale. I risultati dello studio indicano che sia P118 che l'IAA hanno ridotto con successo l'infiammazione associata alle infezioni da Salmonella. Tuttavia, quando i macrofagi sono stati ridotti, gli effetti protettivi di P118 e IAA sono diminuiti, evidenziando il ruolo essenziale di queste cellule immunitarie nei benefici probiotici osservati.

I risultati supportano l'idea che i probiotici e i loro metaboliti derivati possano fornire un vantaggio significativo per la salute, in particolare nei casi di infiammazione intestinale. Questo approccio offre una potenziale strategia alternativa per gestire disturbi intestinali come la malattia infiammatoria intestinale.

#Conclusione

In sintesi, Lacticaseibacillus rhamnosus P118 mostra notevoli promesse come ceppo probiotico capace di migliorare la salute intestinale e fornire protezione contro infezioni nocive come la Salmonella. Attraverso azioni multifaccettate, inclusi effetti antibatterici diretti, modulazione del microbiota intestinale e riduzione delle risposte pro-infiammatorie, P118 dimostra il suo potenziale come intervento dietetico benefico.

Ulteriori ricerche sui meccanismi di P118 e sui suoi metaboliti, in particolare i derivati dell'indolo, potrebbero aprire la strada a nuove terapie probiotiche per trattare disturbi gastrointestinali e complicazioni legate alle infezioni. L'integrazione di metodi tradizionali e approcci innovativi come il sequenziamento genomico e la metabolomica può semplificare il processo di screening per i microbi benefici, offrendo nuove speranze nella lotta contro le malattie infettive.