IL RUOLO DEL MICROBIOTA NELLO SVILUPPO DELLA MUCOSITE RADIO E CHEMIO INDOTTA

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1 IL RUOLO DEL MICROBIOTA NELLO SVILUPPO DELLA MUCOSITE RADIO E CHEMIO INDOTTA 12 Novembre 2014 Dott.ssa Manuela Romano Dipartimento Oncologico, ASF

2 IL MICROBIOTA INTESTINALE insieme di microrganismi, prevalentemente costituito da batteri, residente in un sito anatomico ed in simbiosi con l'organismo dell'ospite. organo vero e proprio; un organo metabolico sinergico alla nostra fisiologia che svolge funzioni che non saremmo in grado di svolgere altrimenti. ecosistema complesso che contribuisce al benessere e alla salute dell'organismo umano: svolge attività biologicamente rilevanti che condizionano lo sviluppo e la salute della mucosa dell'ospite e l'omeostasi.

3 nel colon (1000 miliardi di cellule microbiche / grammo) Circa 500 specie batteriche Circa 1,5 kg di peso in un uomo di 70 kg l'80% dei batteri provoca fermentazione ( Lactobacillus e Bifidobacteria) 20% provoca la putrefazione dei resti (Escherichia, Bacteroides, Eubacteria, Clostridium) Il sistema mantiene un equilibrio tale per cui non si verificano alterazioni patologiche vengono consentite le sue normali funzioni

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5 FUNZIONI DEL MICROBIOTA FUNZIONE ANTIMICROBICA prima linea di resistenza contro la colonizzazione da parte di microbi esogeni e l invasione dei tessuti da parte di agenti patogeni. i batteri residenti competono per la disponibilità di sostanze nutritive e trofiche i batteri residenti possono inibire la crescita dei loro competitori producendo sostanze ad azione antimicrobica locale, chiamate batteriocine.

6 FUNZIONI DEL MICROBIOTA Funzione metabolica l'assorbimento di ioni (Fe(++), Ca(++), Mg(++) Decomposizione Fermentativa degli zuccheri con produzione di Ac Organici e Anidride Carbonica Decomposizione Putrefattiva di residui proteici Metabolizzazione dei grassi e regolazione plasmatica di Colesterolo e Trigliceridi Sintesi di Vitamine: K, B1, B6, B12, PP, Ac. Folico e Ac.Pantotenico Decomposizione degli Acidi Biliari, Bilirubina e Ormoni Steroidei Biotrasformazione ed assorbimento dei Farmaci

7 FUNZIONI DEL MICROBIOTA FUNZIONE METABOLICA DI INTERESSE Acidi grassi a catena corta: acetico, proprionico e butirrico FONTI ALIMENTARI LIMITATE E GRAN PARTE È PRODOTTA PROPRIO DAI BATTERI DEL COLON A PARTIRE DALLE FIBRE NON DIGERIBILI (fermentazione saccarolitica) Favoriscono il flusso ematico del colon, ed una loro carenza porta ad una sua parziale atrofia Contribuiscono all'assorbimento del sodio e dell acqua a livello colico ACIDO BUTIRRICO : principale fonte energetica e nutrizionale dell'epitelio della mucosa colica (assieme alla glutammina) FUNZIONE TROFICA Tutti gli acidi grassi a catena corta stimolano la proliferazione e la differenziazione delle cellule epiteliali intestinali proteggendole da processi patologici.

8 FUNZIONI DEL MICROBIOTA FUNZIONE IMMUNOLOGICA Una delle attivita' piu' importanti del microbiota cross talk' (scambio di informazioni) tra i microrganismi e il sistema linfatico tissutale intestinale GALT (Gut Associated Lymphoid Tissue) per: sviluppare e stimolare il sistema immunitario alla produzione di anticorpi modificare l espressione genica delle cellule ( protezione nei confronti delle neoplasie) Il butirrato prodotto dal microbiota promuove la stabilità del patrimonio genetico cellulare favorendo la conversione delle cellule da fenotipi neoplastici a non neoplastici e ha un azione antinfiammatoria. La consuetudine a una dieta povera in fibre e in amidi complessi, che determina una bassa produzione di SCFA, può essere implicata nell elevata incidenza di patologia neoplastica e infiammatoria del colon nelle popolazioni occidentali.

9 La maggioranza dei regimi di radioterapia determina danno diretto alterazione della microflora intestinale questa alterazione costituisce il principale meccanismo fisiopatologico alla base delle enteriti e coliti indotte da radiazioni.

10 Figure 3 Human endoscopic biopsy samples of rectal mucosa obtained from a patient before and during ongoing radiation therapy of prostate cancer a PAS staining of healthy rectal mucosa before the start of radiation therapy. Note intact surface epithelium, straight glands and the many PAS positive goblet cells. b Glandular atrophy, mucosal inflammation, and loss of PAS positive goblet cells 2 weeks into the course of radiation therapy. Original magnification of both images 20x. Abbreviation: PAS, PAS, periodic acid Schiff. Hauer Jensen, M. et al. (2014) Radiation enteropathy pathogenesis, treatment and prevention Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. doi: /nrgastro

11 Figure 4 Resection specimens of small intestine a A healthy intestine and b intestine from a woman with severe delayed radiation enteropathy; note atrophic mucosa and severe fibrosis in the submucosa and subserosa. Original magnification of both images 0.5x. Hauer Jensen, M. et al. (2014) Radiation enteropathy pathogenesis, treatment and prevention Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. doi: /nrgastro

12 Etiopatogenesi (1) Infezioni Organismo Ospite Alterazione meccanismi di regolazione Modificazione microambiente intestinale Rottura del rapporto di simbiosi Neoplasie Intestinali Farmaci Stress Radioterapia Sostanze Tossiche Alimentazione Modificazioni Anatomiche Microbiota Intestinale Alterazione meccanismi di regolazione Modificazione del rapporto tra specie batteriche Rottura del rapporto di simbiosi

13 Fenomeni Fermentativi Streptococchi, Lactobacilli Bifidobatteri Etiopatogenesi (2) DISBIOSI Fenomeni Putrefattivi E. Coli, Klebsiella, Proteus Clostridi Sostanze Tossiche Comparsa di Processi Patologici

14 PROBIOTICI organismi vivi che, somministrati in quantità adeguata, conferiscono benefici alla salute dell'ospite Definizione OMS E FAO 2001 Ministero della Salute 2005 PREBIOTICI ingredienti alimentari non digeribili che stimolano la proliferazione dei batteri già presenti nell intestino dai quali vengono usati in maniera selettiva per la fermentazione frutto-oligosaccaridi (FOS) fra cui l inulina galatto-oligosaccaridi (GOS) fra cui il lattulosio, lactilolo.

15 Probiotico: origine umana resistenza all acidità dello stomaco e all azione della bile sopravvivenza nel tratto gastrointestinale aderenza alla mucosa capacità di riprodursi tollerabile benefico per la salute. Un probiotico, per seguire le linee guida ministeriali, deve: essere sicuro per l'impiego nell'uomo non deve essere portatore di antibiotico resistenze acquisite e/o trasmissibili, deve essere attivo e vitale a livello intestinale in quantita' tale da giustificare gli eventuali effetti benefici osservati in studi di efficacia essere in grado di persistere e moltiplicarsi nell'intestino umano essere in grado di conferire un beneficio fisiologico dimostrato.

16 IN COMMERCIO Miscele composte prevalentemente da Lactobacilli e Bifidobatteri CFU COMPOSIZIONE ATCC 5 mld. lactobacillus plantarum mld. lactobacillus gasseri mld. lactobacillus casei sub. rhamnosus mld. lactobacillus salivarius mld. lactobacillus acidophilus mld. bifidobacterium infantis mld. bifidobacterium longum mld. streptococcus termophilus mld. lactobacillus sporogenes (bacillus coagulans) 7050

17 IN COMMERCIO Miscele composte prevalentemente da Lactobacilli e Bifidobatteri (lactobacillus acidophilus, LA 5; bifidobacterium, BB 12; lactobacillus paracasei, L. CASEI 431; maltodestrina e sodio alginato); antigglomeranti (biossido di silicio e magnesio ossido); lievito di birra lisato (glucani); bacillus coagulans (su maltodestrina); idrossipropilmenticellulosa; sodio fosfato. Flaconcino: acqua demineralizzata; fruttosio; miele; frutto oligossaccaridi a corta catena; aromi; conservanti (potassio sorbato e sodio benzoato); nicotinamide (niacina); acidificante (acido citrico); colorante (caramello); calcio D pantotenato (vitamina B5); piridossina cloridrato (vitamina B6); riboflavina (vitamina B2); tiamina cloridrato (vitamina B1); cianocobalamina (vitamina B12 con acido citrico, citrato di sodio maltrodestrina).

18 Unico batterio IN COMMERCIO per 100 g di prodotto per capsula Lactobacillus casei non meno di miliardi di cellule vive non meno di 24 miliardi di cellule vive

19 Lactobacillus rhamnosus Il lactobacillo emergente Produce una proteina che sembra ridurre lo stato infiammatorio e l apoptosi cellulare migliorano l effetto barriera nei confronti dei patogeni intestinali. In alcuni studi ha dimostrato una riduzione della gravità delle mucositi radioindotte se usato in profilassi

20 Prima raccomandazione: Utilizziamo probiotici e prebiotici Seconda raccomandazione: alimentazione bilanciata con la sola limitazione ai latticini Terza raccomandazione : regimi alimentari ricchi di antiossidanti

21 Grazie per l attenzione