Consigli pratici al paziente: L utilizzo di fibre, integratori pre e probiotici

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1 Consigli pratici al paziente: L utilizzo di fibre, integratori pre e probiotici Proctologia in Day Surgery Portofino Vetta, 17 Aprile 2009 S.G. SUKKAR U.O.D. Dietetica e Nutrizione Clinica Azienda Ospedaliera - Universitaria San Martino di Genova Certificazione UNI EN ISO N 9122.OSSM relativa a: Erogazione di Servizi di Dietetica e Nutrizione Artificiale Enterale e Parenterale

2 SIAMO QUELLO CHE MANGIAMO

3 Fibra: definizione National Academy of Science (2001) Fibra dietetica: i CHO non digeribili e la lignina che sono intrinseci ed intatti nelle piante Fibra funzionale : CHO isolati, non digeribili che hanno effetti fisiologici benefici negli esseri umani Fibra totale: fibra dietetica + fibra funzionale National Academy Press 2001:1-64

4 FIBRA ALIMENTARE Classificazione delle fibre secondo il loro GRADO DI POLIMERIZZAZIONE secondo il Paris Carbohydrate Group POLISACCARIDI CON DP SUPERIORE A 10 UNITÀ MONOSACCARIDICHE OLIGOSACCARIDI CON DP COMPRESO TRA 3 E 10 ZUCCHERI CON DP PARI A 1 O 2 UNITÀ MONOSACCARIDICHE

5 CLASSIFICAZIONE SECONDO LA SOLUBILIZZAZIONE DELLA FIBRA IN ACQUA FIBRE INSOLUBILI: lignina cellulose FIBRE MISTE: (grado di solubilità intermedio) FIBRE SOLUBILI: gomme - PHGG pectine mucillagini crusca inulina frutto-oligosaccaridi

6 FIBRA ALIMENTARE INSOLUBILE DOVE LA TROVIAMO? CRUSCA CEREALI INTEGRALI VERDURA LEGUMI FRUTTA CRUSCA CEREALI INTEGRALI LEGUMI FRUTTA FRUMENTO VERDURA FRUTTA (fragole, pere, pesche, prugne) CELLULOSA EMICELLULOSA LIGNINA

7 FIBRA ALIMENTARE SOLUBILE DOVE LA TROVIAMO? FRUTTA PATATE DOLCI CAROTE FRAGOLE LEGUMI AVENA FAGIOLI ED ALTRI LEGUMI AVENA LEGUMI ALGHE PECTINE GALATTOMANNANI GOMME MUCILLAGINI ALGINATI

8 AZIONE DELLA FIBRA

9 FIBRA ALIMENTARE INSOLUBILE COME AGISCE? Riduce il tempo di transito intestinale Lega i sali minerali Diminuisce la pressione intracolica Lega i sali biliari e gli ioni Trattiene l acqua Antiossidante Aumenta la massa fecale

10 Effetto dell Assunzione di Fibre sull Escrezione Fecale di Ac. Biliari Escrezione fecale* Ac. Biliare Controlli Suppl. Fibre Colico 0.24± ±0.05 Chenodesossicolico 0.30± ±0.04 Desossicolico 3.62± ±0.41 Litocolico 3.24± ±0.42 * mg/gr feci secche P<0.05 Reddy et al. 1987

11 Incremento peso fecale/gr di fibra Denominazione fibra Crusca Frutta e verdura Psyllium Legumi Pectina Incremento peso fecale (gr feci/ gr fibra) 7,2 gr/gr 6,0 gr/gr 4 gr/gr 1,5 gr/gr 1,3 gr/gr

12 FIBRA ALIMENTARE SOLUBILE COME AGISCE? Riduce l assorbimento dei nutrienti e del colesterolo Lega i sali minerali e gli ioni riduce il ph inibisce l attività di microrganismi patogeni diminuisce la concentrazione di composti azotati citotossici Forma sostanze viscose Rallentando l assorbimento dei carboidrati Modifica la produzione di gas e acidi grassi a catena corta volatili Aumenta il tempo di svuot. gastrico Aumenta il tempo di transito intestinale

13 FIBRE SOLUBILI Uno degli effetti più importanti delle fibre solubili è la: FERMENTAZIONE COLICA, con produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA)

14 Fibra: fermentazione Caratteristica Componente della fibra Principale fonte alimentare Parziale o bassa fermentazione Cellulosa Emicellulosa Lignina Cutina, suberina, altra cere vegetali Amidi resistenti Piante Cereali Piante con fusto Fibra vegetale Funghi, lieviti, invertebrati Piante (grano, patate, cereali, legumi, banane) Buona fermentazione - glucani Pectine Gomme Inulina Oligosaccaridianaloghi Origine animale Cereali (avena, segale, etc) Frutta, verdura, legumi, patate, etc legumi (guar), estratti (carragenati, alginati), estratti vegetali (gomma di acacia, di karaya, di tragacanth) e gomme microbiche ( xantani, gellani) Cicoria, cipolle, grano piante e di derivazione sintetica (polidestrosio, maltodestrina resistente, FOS, lactulosio) Condroitina Chitosani

15 ACIDI GRASSI A CATENA CORTA SCFA PRODUZIONE DI ACIDI GRASSI A CATENA CORTA NEL COLON, LA FERMENTAZIONE DELLE FIBRE SOLUBILI PRODUCE GLI ACIDI GRASSI A CATENA CORTA (SCFA), L ACETATO, IL PROPIONATO E IL BUTIRRATO RAPPRESENTANO PIÙ DELL'85% DEGLI SCFA. ACETATO 60% PROPIONATO 25% BUTIRRATO 15%

16 ACIDI GRASSI A CATENA CORTA SCFA ACETATO VIENE CONVERTITO IN ACIDI GRASSI A CATENA LUNGA E IN CORPI CHETONICI A LIVELLO EPATICO

17 ACIDI GRASSI A CATENA CORTA SCFA PROPIONATO È UTILIZZATO SIA DAL COLONOCITA CHE DALL EPATOCITA, CONTRIBUENDO ALLA NEOGLUCOGENESI E ALLA SINTESI DI COLESTEROLO

18 ACIDI GRASSI A CATENA CORTA SCFA BUTIRRATO È PREVALENTEMENTE UTILIZZATO DAL COLONOCITA, STIMOLANDO LA PRODUZIONE DELLA MUCOSA UNA PICCOLA QUOTA SI TRASFORMA IN CORPI CHETONICI E CONTRIBUISCE ALLA SINTESI DEL GLUTAMMATO E DELLA GLUTAMMINA 1 2 3

19 Effetti degli SCFA Aumentano l assorbimento del Na (processo non saturabile trans-cellulare) Aumentata proliferazione dei colonociti (processi riparativi) Produzione di energia metabolica (circa 70% dell energia metabolica dei colonociti) Diminuzione del ph intraluminale Aumentato flusso ematico del colon (aumento flusso ematico mesenterico) Stimolazione del sistema nervoso autonomico (gioca un ruolo nell effetto trofico della fibra) Aumentata produzione di ormoni da parte del tubo GI (sptt gastrina, glucagone, PYY)

20 FIBRA GELIFICANTE E NON GELIFICANTE PHGG NON GELIFICANTE GELIFICANTE

21 FIBRA NON GELIFICANTE GALATTOMANNANI FRUTTOOLIGOSACCARIDI PHGG FOS XILANI INULINA

22 FIBRA GELIFICANTE GOMMA-GUAR PSYLLIUM AGAR-CARRAGENINA ALGINATI PECTINA

23 EFFETTI BENEFICI DELLA SUPPLEMENTAZIONE CON FIBRE NON GELIFICANTI

24 EFFETTI BENEFICI EFFETTO TROFICO SULLA MUCOSA DEL COLON STIMOLAZIONE DELLA DIFFERENZIAZIONE E PROLIFERAZIONE CELLULARE INCREMENTO DEL PESO DELLA MUCOSA COLICA

25 EFFETTI BENEFICI PROMOZIONE DEL RIASSORBIMENTO DI ACQUA E SODIO POTENZIALE UTILIZZO BENEFICO NEL TRATTAMENTO E NELLA PREVENZIONE DELLA DIARREA RIDUZIONE DEL PH INTRALUMINALE EFFETTO SULLA MICROFLORA BATTERICA, CON INCREMENTO DEL NUMERO DI COLONIE DI BIFIDOBATTERI E LATTOBACILLI

26 STIPSI cede alle feci l acqua che ha legato nel tratto prossimale dell intestino le feci si ammorbidiscono, aumentano la loro massa si normalizza la loro consistenza X

27 DIARREA lega l acqua non soltanto nel piccolo intestino ma anche nel colon sottrae acqua alle feci e le consolida

28 PROBIOTICI & PREBIOTICI

29 CORPO: cellule INTESTINO: batteri PELLE: batteri

30 Stomach fino a 10 3 con prevalenza gram+ e aerobi, (streptocochi, stafilococchi, lattobacilli, Hp) Microflora Fattori Ospite ph, secrezioni endogene motilità intestinale, desquamazione cellulare Attività immunologica Tenue Progressivo aumento concentrazione fino a con prevalenza di batteri gram-, coliformi e anaerobi ( bacteroidi, bifidobacteri, clostridi, e fusobatteri) Colon fino a anaerobi /aerobi 1000 prevalenza di bacteroidi, bifidobatteri, eubacteri lactobacilli, enterococchi enterobatteria, metanogeni, riduttori solfati, etc Numero di batteri 10 volte maggiore del numero delle cellule dell organismo differenti ceppi batterici

31 Il COLON è un ecosistema complesso che contiene più di 400 differenti generi microbici ADULTO LATTANTE BATTERIOIDI BIFIDOBATTERI (95%) BIFIDOBATTERI EUBATTERI LATTOBACILLI COCCHI CLOSTRIDI, ECC.

32 NON TUTTI I BATTERI SONO NOCIVI POCHI BATTERI SONO SEMPRE PATOGENI ALCUNI BATTERI SONO POTENZIALMENTE PATOGENI MOLTI BATTERI NON SONO PATOGENI

33 BATTERI FAVOREVOLI (bifidobatteri, lattobacilli, etc) PRODUZIONE SCFA SINTESI VITAMINE STIMOLAZIONE IMMUNITARIA AZIONE TROFICA RESISTENZA ALLA COLONIZZAZIONE BATTERI DANNOSI (clostridi, bacteroides, etc) PRODUZIONE TOSSINE CARCINOGENI / MUTAGENI

34 COME MANIPOLARE FAVOREVOLMENTE LA FLORA BATTERICA INTESTINALE? MEDIANTE SOSTANZE PROBIOTICHE PREBIOTICHE

35 PROBIOTICI Supplemento alimentare composto da microorganismi vivi in sufficiente quantità, che raggiungono l intestino e che influiscono in modo benefico sull ospite, migliorando il trofismo e l attività intestinale. Fuller, J. Appl Bacteriol 66:365, 1989

36 ORGANISMI CON ATTIVITA PROBIOTICA BATTERI LATTICI Lattobacilli Streptoccoccus Thermophilus BIFIDOBATTERI (Actino Mycetaceae) (varie specie) Longum Infantis Brevis ALTRI LIEVITI Enterococci Saccharomyces Boulardii Propionibacteria Saccaromyces Spore

37 CARATTERISTICHE OTTIMALI DEI PROBIOTICI di origine umana non patogeni resistenti al ph acido in grado di rimanere vivi e vitali dopo i processi di produzione e confezionamento in grado di aderire all epitelio intestinale persistere per un tempo accettabile nel lume interagire, modulandoli, con i diversi componenti del sistema immune associato alle mucose sintetizzare sostanze antibatteriche

38 MONOCEPPO E POLICEPPO policeppo rispetto ad un monoceppo: 1. Aumenta il campo d azione 2. Potenzia alcune azioni dei ceppi 3. Non porta lo squilibrio tra i salutari che può dare un monoceppo 4. Induce una migliore risposta immunitaria 5. Può dare più difficilmente resistenza antibiotica 6. Una maggiore ed ampia azione antimicrobica e sugli enzimi, sia utili (glicosidasi, deidrogenasi, lisozima, ) che nocivi (ß glucuronidasi, azotoriduttasi, nitroriduttasi)

39 AZIONI SALUTARI PROBIOTICI Riequilibrio e stabilizzazione della microflora intestinale Protezione dell ospite dalla colonizzazione di patogeni Diminuzione del numero di batteri putrefattivi (coliformi, bacteroides, salmonelle) Diminuzione della produzione di NH3, ammine, indoli, fenoli Inattivazione delle endotossine Modifica del metabolismo intestinale abbassamento del ph, Modficazioni atti enzimatiche procancerogene

40 PROBIOTICI E CROHN

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42 DURATA DELLA DIARREA E PROBIOTICI Huang, et al., Digestive Diseases and Sciences, Vol.47, No. 11 (Nov 2002)

43 Surawicz et al., Gastroenterol. 1989;96:981

44 COME MANIPOLARE FAVOREVOLMENTE LA FLORA BATTERICA INTESTINALE? MEDIANTE SOSTANZE PROBIOTICHE PREBIOTICHE

45 PREBIOTICI Supplementi alimentari non digeribili che portano beneficio all ospite grazie alla stimolazione selettiva della crescita e/o dell attivita di uno o un limitato numero di ceppi batterici gia presenti nel colon, migliorando così la composizione ed il trofismo della flora batterica intestinale Gibson and Roberfroid, 1995

46 FIBRE CON EFFETTO PREBIOTICO BACTEROIDES, BIFIDOBACTERIUM E LATTOBACILLI SONO PARTICOLARMENTE STIMOLATI DALL'ASSUNZIONE DI FIBRE ALIMENTARI SOLUBILI. QUESTO EFFETTO È DENOMINATO PREBIOTICO, CIOÈ STIMOLAZIONE SELETTIVA DELLA CRESCITA DI SPECIE BATTERICHE BENEFICHE.

47 IDENTIFICAZIONE PREBIOTICI Ad oggi tre sono i prodotti riconosciuti come veri prebiotici: FRUTTOOLIGOSACCARIDI (polisaccaridi a base di fruttosio) GALATTOOLIGOSACCARIDI (polisaccaridi a base di galattosio) LATTULOSIO (disaccaride composto da galattosio e fruttosio)

48 IDENTIFICAZIONE PREBIOTICI Fra questi i piu studiati e più documentatati sono i FRUTTOOLIGOSACCARIDI, costituiti da 2 tipi diversi per la loro complessità molecolare FOS INULINA

49 FOS Sono costituiti da 2 a 9 monomeri di fruttosio (unità glicosidiche) Sono fermentati quasi completamente nel COLON ASCENDENTE Sono attaccati dai bifidobatteri che sono in grado di secernere beta-fruttosidasi, che fermenta i FOS trasformandoli in : Massa batterica 40% SCFA 40% Acido Lattico 15% Gas 5%

50 INULINA E costituita dall unione di 10 a 60 monomeri Subisce la stessa fermentazione da parte dei bifidobatteri, ma questa avviene essenzialmente nel COLON TRASVERSO E DISCENDENTE Anche l inulina produce per fermentazione gli stessi componenti dei FOS

51 PROPRIETA PREBIOTICI 2 Sviluppo di tutti i ceppi di probiotici (e non uno solo come per il singolo probiotico): si ha così la possibilità della produzione di varie sostanze antimicrobiche da almeno 8 specie di bifidobatteri che agiscono contro Salmonellae, Listeria, Campylobacter e Shigellae Produzione di vitamine del gruppo B oltre ad enzimi Azione immunomodulante

52 PROPRIETA PREBIOTICI 3 Produzione di SCFA con conseguenti: azione contro i potenziali patogeni data dall abbassamento di ph e dalla produzione di sostanze dotate di attivita antimicrobica (batteriocine, acqua ossigenata..) su un vasto spettro d azione riassorbimento di SCFA a livello dell epitelio del cieco e del colon come nutrienti con effetti sistemici. Rinforzo della barriera mucosale

53 ATTIVITA DEI PREBIOTICI Migliorata funzione GI Massa Fecale gr massa fecale per gr consumato (Gibson et al 1995) Transito Modulazione verso la normalizzazione Frequenza evacuazioni Modulazione verso la normalizzazione (Den Hond et al 1997) Ridotta suscettibilità alle infezioni GI Incremento well balanced flora (bif, lab, Eubacterium?) Diminuizione patogeni (in vitro; uomo : studi nella diarrea viaggiatore, (Cummings et al. 2002) Modulazione GALT (Watzl et al, in stampa).

54 Un prebiotico è tanto più efficace quanto aumenta la sua dose? prebiotic index l aumento di bifidobatteri espressi come il numero assoluto dei nuovi germi presenti nelle feci cfu/g diviso per la dose giornaliera espressa in grammi del prebiotico ingerito. Non è pertanto importante il valore assoluto dei germi presenti dopo la assunzione di un prebiotico, ma quanto è l incremento relativamente alla concentrazione precedentemente presente Roberfroid M

55 SIMBIOTICI Miscela di PROBIOTICI e PREBIOTICI, che agisce favorevolmente sull ospite, migliorando la sopravvivenza e l adesività di supplementi microbici nel tratto gastrointestinale, tramite la stimolazione selettiva della crescita e dell attività metabolica di uno o di un limitato numero di batteri salutari

56 SIMBIOTICI Si è già accertato per i prebiotici che esistono delle relazioni di attivazione e sinergia tra essi e con i probiotici, quali: Miglior protezione dei probiotici sia nell introduzione che per la permanenza (rallentandone il declino e l eliminazione) Aumento dell azione antinfiammatoria (bifidobatteri + inulina) Aumento sinergico dei batteri Attivazione fra prebiotici (FOS verso inulina) Aumentata e protratta produzione di butirrato (FOS + RS) ed azione su acetato e lattato formati dalla fermentazione dei prebiotici Aumentato riassorbimento minerali (FOS+ RS) Riduzione della formazione di gas (FOS + RS)

57 CONCLUSIONI Quindi grandi sono i vantaggi per la salute, ma attraverso l uso di miscele adatte di probiotici e prebiotici si potrebbero ottenere anche vantaggi terapeutici in diverse patologie Necessità di magiornumero di studi clinici controllati su specifici probiotici e prebiotici

58 SIAMO QUELLO CHE MANGIAMO?

59 ASPETTATIVE FUTURE Questo però potrà essere ottenuto e validato con opportuni trials clinici che presentino prove scientificamente valide.